1. 상대성 이론
| [math(\Large\boldsymbol{E=mc^2})] |
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| [math(E=mc^2)]을 설명하는 아인슈타인, 피츠버그, 1934년. |
알베르트 아인슈타인의 유명한 공식. 상대성 이론의 일부이며 질량-에너지 동등성에 대한 수식이다. F=ma와 함께 비전공자인 일반인도 들어봤을법한 수준으로 잘 알려진 공식이다.
최대한 간단하게 설명하자면 질량을 가진 모든 물질은 에너지로 변환이 가능하다는 것. 핵분열이나 핵융합시에 엄청난 에너지가 발생하는 이유가 잘 드러나 있다.
국제단위계로 나타내면 [math(E = m\times(299\,792\,458{\rm\,m/s})^2)]이며, 정지 상태에서 1 kg의 질량을 에너지로 전환하면 대략 9경 줄(J) 또는 250억 킬로와트시(kWh) 또는 TNT 21.5메가톤에 해당한다. 참고로 현존하는 가장 큰 수소폭탄인 27톤짜리 차르 봄바가 약 TNT 50메가톤에 해당하는 위력이다. 그리고 규모 8.1의 지진이 21.5 메가톤과 비슷한 정도이다.
좀 더 정확한 수치는 아래와 같다.
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1 kg·c2 = 8경 9875조 5178억 7368만 1764줄(J) = 249억 6542만 1632킬로와트시(kWh) = TNT 21.48076431메가톤 |
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1 kg·c2 = 90페타줄(PJ)
= 25테라와트시(TWh)
= TNT 22메가톤 |