Met de snelheid van het licht ben ik verplaatst van pagina 2 naar de wetenschapsbijlage. Als je ergens nieuw aankomt wil je altijd even de omgeving verkennen. Waar ben ik terecht gekomen?

De wetenschapsbijlage heet E = mc2. Deze beroemde formule van Einstein staat model voor alles wat ingewikkeld en belangrijk is, alles waar je ooit wel eens wat van gehoord hebt, misschien op school, misschien tijdens een wild gesprek ‘s-avonds laat met vrienden aan de borrel toen je jong was, maar wat je bij gebrek aan dagelijkse toepassing vergeten bent. Het is dus typisch een goede titel voor een wetenschapsbijlage, want daarin verwacht je belangrijke dingen die ingewikkeld zijn, waar je leuk over kunt filosoferen maar die je gelukkig niet hoeft te onthouden.

Het is vandaag ook de “verjaardag” van de bom op Hiroshima, dus er is nog een reden om stil te staan bij de formule van Einstein.

Heeft u er wel eens bij nagedacht dat een thermoskan hete koffie zwaarder is dan een thermoskan koude koffie, ook al zijn de twee thermoskannen exact gelijk en zit er in elke kan exact even veel koffie? Het verschil is niet groot en het zal zelfs het niet meevallen om het te meten, maar het is er wel. Dat is een resultaat van de formule van Einstein.

De hete koffie vertegenwoordigt een grotere hoeveelheid energie dan de koude koffie. Met hete koffie kun je namelijk iets opwarmen; je kunt er zelfs, met een beetje techniek, iets mee in beweging zetten. Met de koude koffie kan dat niet.

Volgens Einstein komt de extra energie van de hete thermoskan overeen met een zekere hoeveelheid massa, dus gewicht. Maar het verschil is erg klein vanwege de factor c2 in de formule. Die c is namelijk de snelheid van het licht en dat is een gigantisch getal, ongeveer één miljard kilometer per uur. Als je met de lichtsnelheid zou kunnen reizen zou je in één seconde ruim zeven rondjes om de aarde kunnen maken.

In de formule van Einstein staat de lichtsnelheid ook nog eens in het kwadraat, waardoor het getal nog veel groter wordt. Als je dus van energie naar massa gaat houd je bijna niks over omdat je moet delen door c2. Ga je daarentegen de andere kant op, van massa naar energie, dan vermenigvuldig je met c2 en krijg je een heel groot getal. Met een heel klein beetje massa kun je dus een enorme hoeveelheid energie opwekken. Op dat principe is de werking van een atoombom gebaseerd. In zo’n bom wordt met kernreacties massa omgezet in warmte en straling. Sinds Hiroshima en Nagasaki weten we welke enorme verwoesting zo’n bom kan aanrichten. De atoombom op Hiroshima viel op 6 augustus 1945, vandaag precies 71 jaar geleden.

Als u mij tot hier heeft kunnen volgen kun u het volgende ook nog wel verteren. De formule van Einstein maakt geen melding van de snelheid van de massa. We weten dat iets dat snel voortbeweegt ook een energie heeft. De vraag is of de formule daar rekening mee houdt. Het antwoord is ja, de voortbewegingsenergie zit er ook in. Dat komt doordat de massa van een voorwerp toeneemt naarmate het harder gaat. Met normale snelheden die we in het dagelijks leven meemaken is dat haast niet merkbaar, maar als de snelheid in de buurt komt van de lichtsnelheid neemt de massa enorm toe. Dat is ook de reden dat je de lichtsnelheid niet kunt bereiken, want de massa wordt dan oneindig groot.

Dit is de omgeving waarin ik ben aangeland. Ik heet u van harte welkom, tussen thermoskan en Hiroshima.

Facebook Comments