Warum lautet Einsteins Formel E = mc^2 und nicht E = mc?

Diese Frage kam von Gregor Kloppel aus Oldenburg,  Dr. Valeria Kagramanova beanwortete sie

Die Äquivalenz von Masse und Energie wurde 1905 von Albert Einstein vorgeschlagen. Diese Äquivalenz besagt, dass die Energie jedes Teilchens und seine Masse sich gegenseitig festlegen: E=mc^2. Der Faktor c2 ist ein Konversionsfaktor, der benötigt wird, um die Masseneinheit in die Energieeinheit zu konvertieren. Dieser Faktor hat nichts mit der tatsächlichen Geschwindigkeit eines Teilchens zu tun, sie gilt auch wenn das Teilchen ruht, in diesem Fall heißt m die Ruhemasse.

Einstein war der erste der die Formel in seiner Speziellen Relativitätstheorie (SRT) richtig aufgeschrieben und interpretiert hat. Sie folgt aus Symmetrien des Raums und der Zeit. Laut SRT ist die Lichtgeschwindigkeit konstant und die größte mögliche Geschwindigkeit eines Teilchens im Vakuum.

Es ist seit den zwanziger Jahren des 20. Jahrhunderts bekannt, dass die Masse eines Atoms kleiner als die Massensumme seiner Bausteine ist. Diesen Massendefekt interpretiert man gemäß E=mc^2 als Bindungsenergie der Nukleonen des Atomkerns und der Elektronen. Da die Lichtgeschwindigkeit sehr groß ist, bedeutet die Formel E=mc^2, dass eine kleine Materiemenge eine sehr große Menge Energie enthält. Ein Teil von dieser Energie wird in einer Kernreaktion freigesetzt Mit dieser Formel berechnet man etwa die ungeheure Energiemenge, die durch Umwandlung von Wasserstoff in Helium in einem Fusionsprozess auf der Sonne freigesetzt wird.

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Dr. Valeria Kagramanova ist 1984 in Taschkent (Usbekistan) geboren worden und hart dort 2002-2006 Physik studiert. Im Anschluss hat sie an der CvO Universität Oldenburg in der Arbeitsgruppe Feldtheorie, geleitet von Prof. Jutta Kunz-Drolshagen, promoviert.