E = mc2: אינשטיין גיבור מתמיד גם 103 שנה אחר כך

 103שנה אחרי E = mc2

e=mc2: 103 years later, Einstein’s proven right

PARIS (AFP) – It’s taken more than a century, but Einstein’s celebrated formula e=mc2 has finally corroborated, thanks to a heroic computational effort by French, German and Hungarian physicists.

A brainpower consortium led by Laurent Lellouch of France’s Centre for Theoretical Physics, using some of the world’s mightiest supercomputers, have set down the calculations for estimating the mass of protons and neutrons, the particles at the nucleus of atoms.

“Until now, this has been a hypothesis,” France‘s National Centre for Scientific Research (CNRS) said proudly in a press release.

“It has now been corroborated for the first time”.

היום רשת ב’ והעיתונים יצאו בידיעה הבאה: פיזיקאים צרפתים, גרמנים והונגרים צעדו צעד אחד קדימה לעבר הוכחת תורת היחסות הפרטית של אלברט אינשטיין. קבוצת מדענים שותפים, שאותה הוביל לורן ללוש מהמרכז הצרפתי לפיזיקה תיאורטית, השתמשה במחשבי-על החזקים ביותר הידועים כיום. זאת במטרה לבצע את החישובים הנדרשים בנוגע לנוסחא המפורסמת של אינשטיין כדי להעריך את מסת הפרוטונים והניטרונים – החלקיקים שמצויים בגרעין האטום.

French, German and Hungarian physicists have finally confirmed the equation on mass-energy equivalence more than a century after the German-born theoretical physicist unveiled his e=mc2 formula.

 

לפי פיזיקת החלקיקים האלמנטריים, הפרוטונים והניטרונים מורכבים מחלקיקים קטנים אף יותר הקרויים קוורקים. הקוורקים מחוברים על ידי מה שקרוי גלואונים (מלשון דבק). והנה בכל הדיווחים מספרים לנו שהדבר המוזר היה הבא: מסת הגלואונים היא אפס ואילו מסת הקוורקים היא רק חמישה אחוזים. ועל כן שאלו: היכן אם כן 95 האחוזים החסרים של המסה?

התשובה מונחת, לפי המחקר והחישובים שפורסמו בכתב העת האמריקאי “מדע” ביום חמישי, באנרגיה של התנועות והאינטראקציות של הקוורקים והגלואונים. כלומר, האנרגיה והמסה הן שקולות. וזאת באמירה גסה כפי שאלברט אינשטיין שלנו הציע במאמר הקטן שאותו פרסם ב-1905.

103 שנה אחר כך, נכתב בכותרות העיתונים בעולם כולו, הנוסחא של אינשטיין זוכה לאימות. ואולם ואין זו הפעם הראשונה שאינשטיין זוכה לאימות לתורת היחסות שלו. במשך מאה שנה אינשטיין זכה לאימותים רבים לתורת היחסות הפרטית וגם הכללית.

כותרות העיתונים ציינו כך:

The E=mc2 formula shows that mass can be converted into energy, and energy can be converted into mass.

By showing how much energy would be released if a certain amount of mass were to be converted into energy, the equation has been used many times, most famously as the inspirational basis for building atomic weapons.

But resolving E=mc2 at the scale of sub-atomic particles – in equations called quantum chromodynamics – has been fiendishly difficult.

“Until now, this has been a hypothesis,” France’s National Centre for Scientific Research (CNRS) said proudly in a press release.

“It has now been corroborated for the first time.”

 

103 שנים אחרי 1905 אינשטיין גיבור מתמיד

 

הידיעה הוקפצה לראש החדשות ברשת ב’ בשעה 2 בצהרים היום ולכותרות העיתונים. האם יש צדק בכך? האם זו הפעם הראשונה אחרי 103 שנה שמשתמשים במשוואה המפורסמת של אינשטיין כבסיס לאימות ניסויי?

נאמר לנו למעלה שאין זו הפעם הראשונה שהשקילות בין המסה לאנרגיה והערך לכמות האנרגיה שמוכלת במסה שגלומים בנוסחא המפורסמת של אינשטיין זוכים בדרך זו או אחרת לאימות. ראו למשל את פצצת האטום והפיזיקה הגרעינית. סימנתי באדום בציטוט למעלה את המשפט: “השתמשו במשוואה פעמים רבות, כידוע, כבסיס השראתי לבניית הנשק הגרעיני”. האומנם? ומה החשיבות של אימות חישובי דווקא בפיזיקת החלקיקים?

אם כן יש כאן שתי סוגיות מעניינות:

1) האם השתמשו בנוסחא של אינשטיין כבסיס השראתי לבניית פצצת האטום? אולי אין זה מדויק? או אז מדויקת הכותרת: אחרי 103 שנים הנוסחא של אינשטיין מוכחת כנכונה.

2) מה החשיבות של אימות חישובי בפיזיקת החלקיקים – בתחום הכרומודינמיקה הקוונטית?

אם כן, האם יש הצדקה לכותרת המאמר שהופיעה בלועזית ביהאו ותורגמה כלשונה לעברית? באיזו מידה אחרי 103 שנה הנוסחא המפורסמת זכתה רק היום לאימות והוכחה? האם יש פרופורציה בין הכותרת למידע שמפורסם?

E=mc2: 103 years later, Einstein’s proven right

 People walk past a giant sculpture featuring Albert Einstein's ...

 

People walk past a giant sculpture featuring Albert Einstein’s formula “E=mc2” in front of Berlin’s Altes Museum in 2006. It’s taken more than a century, but Einstein’s celebrated formula e=mc2 has finally been corroborated, thanks to a heroic computational effort by French, German and Hungarian physicists.(AFP/File/John Macdougall)

 

איור: אנשים חולפים על פני פסל ענק של הנוסחא המפורסמת של אינשטיין במוזיאון בברלין ב-2006.

 

הבה נשאל את השאלה הבאה: האם פצצת האטום היא אימות איום של הנוסחא למעלה של אינשטיין? יש הטוענים שפצצת האטום היא התוצאה של גילויים בפיזיקה האטומית, שבהם אינשטיין התעניין מעט מאוד. ואולי פיתוח הפצצה היה מתרחש גם ללא הנוסחא המפורסמת של אינשטיין?

אינשטיין בהתחלה לא האמין שניתן לשחרר אנרגיה מהאטום והוא אמר ב-1935 שהסיכוי הוא כמו “לירות בציפורים בחושך בשכונה בה יש מעט ציפורים”. אינשטיין עצמו לכן ניפץ כל תקווה לקבלת אנרגיה מהאטום.

בתחילת 1939 בעוד כל העולם ביצע ניסויים קדחתניים בביקוע אורניום, בפרינסטון, היכן שאינשטיין עבד, נילס בוהר וג’ון ווילר הרהרו על שיטות להעשרת אורניום 235. אבל אינשטיין רק כמה דלתות במורד המסדרון היה שקוע בעבודתו על תורת איחוד השדות הערטילאית שלו, בלתי נגיש ומנותק לגמרי ממה שנעשה סביבו.

אינשטיין הציע את הנוסחא לשקילות המסה והאנרגיה ב-1905. האם היה לה קשר לביקוע האורניום מ-1939? אולי פצצת האטום שהתפתחה אחר כך הייתה בכלל אימות של הרדיואקטיביות ואולי בכלל פצצת האורניום הייתה אימות מזעזע של גילוי הניטרון ב-1932? כידוע ביקוע גרעין האורניום מתרחש על ידי ניטרונים ותגובת שרשרת.  

עכשיו 103 שנים אחרי הנוסחא המפורסמת של אינשטיין משנת 1905 – והנה מציעים לנו ניסוי מכוון לאימותה דווקא מתחום הכרומודינמיקה הקוונטית. באיזו מידה הניסוי הוא אימות של הנוסחא יותר מאשר פצצת האטום מלפני כמעט 70 שנה?

עצם המצאות המלה “קוונטית” בהקשר של היחסות הפרטית…  כבר יכלה לעורר עניין של מה בכך עבור אינשטיין עצמו, שכתב למקס בורן במאה שעברה שאלוהים לא משחק בקוביות; אינשטיין שהיה שקוע שנים על גבי שנים בעבודתו על תורת איחוד השדות הערטילאית… 

 

אתם מוזמנים להרצאה שלי על אלברט אינשטיין, פצצת האטום והנוסחא המפורסמת של אינשטיין:

E = mc2

שתתקיים בטכנודע בחדרה ביום ראשון הקרוב ה-23.11.08 בשעה 20:00 בערב.

 

 

Advertisements

0 thoughts on “E = mc2: אינשטיין גיבור מתמיד גם 103 שנה אחר כך

  1. שלום גלי,
    תודה על הבלוג המעניין.
    אבל הרשימה הזו מרגישה לי מתריסה שלא לצורך.

    את בטח יודעת שאיינשטיין כתב מכתב לרוזוולט והמכתב הזה הניע את פרוייקט מנהטן (אם אני לא מדייק אשמח שתעמידי דברים על דיוקם) כך שלא נכון לומר שהוא היה מנותק לחלוטין מהאופציה לפצצת אטום.

    ואת בודאי יודעת שאיינשטיין הוא מהאבות של תורת הקואנטים ושאין סתירה בין e=mc^2 לתורת
    הקואנטים.
    תודה
    אביב

  2. הסיפור עם המכתב של אינשטיין לרוזוולט והקשר של אינשטיין לפרויקט מנהטן הוא מסובך
    כתבתי על זה פה באתר כמה פעמים בעבר
    ועל זה בדיוק אני אדבר מחר בהרצאה
    זה לא כל כך פשוט
    ולגבי הקוונטים
    אינשטיין יחד עם פלנק הוא אבי תורת הקוונטים – ראה מאמרו על קוונטות האור מ-1905.
    אבל הוא התנגד אחר כך מאוחר יותר לאופי ההסתברותי של מכניקת הקוונטים וזה מבוטא בציטטה המפורסמת שלו למקס בורן אלוהים לא משחק בקוביות וגם בעוד אמרות שפר כמו
    spooky action at a distance

Leave a Reply

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out / Change )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out / Change )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out / Change )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Log Out / Change )

Connecting to %s