理系の雑学・豆知識

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アインシュタインの式とはなにか

アルベルト・アインシュタイン(Albert Einstein)が考え出した公式は沢山ありますが、有名なものは
E = mc2          エネルギーと質量の等価を示すアインシュタインの関係式。
E = hν p = hν / c  光量子に関するアインシュタインの関係式。
ΔE = hν-W       光電効果に関するアインシュタインの関係式。

その他、ブラウン運動に関するアインシュタインの関係式、物性論におけるアインシュタインの関係式、一般相対性理論のアインシュタイン方程式(重力場の方程式)などがあります。

E:エネルギー、m:質量、c:光速、h:プランク定数、ν:周波数、p:運動量、W:光電子放出の最低エネルギー。

相対性理論

マイケルソン=モーリの実験結果は地球が運動しているにもかかわらず、地球の進行方向とその直角方向の光の速度は同じであることを確認していました。
ローレンツはマックスウエルの電磁波に関する方程式(マックスウエルの方程式)を慣性系(移動している空間内)に変換して光の速度を計算しましたが、光の速度は一定でした。
運動系(慣性系)内部にあっては、常に光速は一定であると解釈し、これは、運動する物体や時間はその速さに応じて縮むと考えたのです。
それはニュートン物理学の静止エーテルで満たされた絶対静止空間は存在しないし、また、絶対時間の宇宙観も否定することになりました。
運動の速さが、光速に比べて極めて小さい我々の地球上の日常世界では、ニュートン力学で間に合うことになりまが、物質の本質(時間や空間を含む)を考えるときにはなくてはならない考え方です。