E=mc²-Rechner

Einsteins Gleichung E = mc² beschreibt die Äquivalenz von Masse und Energie. Die Ruheenergie eines Körpers entspricht seiner Masse multipliziert mit dem Quadrat der Lichtgeschwindigkeit. Da Licht etwa dreihundert Millionen Meter pro Sekunde zurücklegt, entsteht beim Quadrieren ein enormer Umrechnungsfaktor. Selbst eine kleine Masse entspricht daher einer sehr großen Ruheenergie. Dieser Rechner nutzt den exakt definierten Wert der Vakuumlichtgeschwindigkeit von 299,792,458 Metern pro Sekunde. Im Modus Masse zu Energie multipliziert er Kilogramm mit c² und gibt Joule aus. Im umgekehrten Modus stellt er die Gleichung zu m = E/c² um und wandelt Joule in Kilogramm um. Wissenschaftliche Notation hält sehr große und sehr kleine Ergebnisse lesbar, ohne ihre Größenordnung zu verlieren. Berechnet wird die gesamte Ruheenergie, nicht unbedingt die Energie, die ein gewöhnlicher Prozess freisetzen kann. Chemische Reaktionen wandeln nur eine winzige Massendifferenz um. Kernspaltung und Kernfusion verursachen größere Massendefekte, setzen aber ebenfalls nur einen Bruchteil der gesamten Ruhemasse um. Vollständige Umwandlung tritt bei Prozessen wie der Annihilation von Materie und Antimaterie auf. Ein Kilogramm ergibt etwa 8.99 × 10^16 Joule, doch daraus folgt keine praktische Methode, diese Energie vollständig zu gewinnen. In der Relativitätstheorie werden Massenerhaltung und Energieerhaltung zu einem gemeinsamen Prinzip. Ein System kann durch Energiezufuhr Masse gewinnen und durch Energieabgabe Masse verlieren. Das Erwärmen eines Körpers, Spannen einer Feder oder Laden eines Akkus erhöht die Systemmasse um einen außerordentlich kleinen Betrag. Umgekehrt entspricht die von einem Stern abgestrahlte Energie einer Abnahme seiner Masse. Verwende direkt SI-Einheiten: Kilogramm für Masse und Joule für Energie. Liegt die Ausgangsmasse in Gramm vor, teile sie vor der Eingabe durch tausend. Energie in Kilowattstunden wird durch Multiplikation mit 3.6 Millionen zu Joule. Das Ergebnis eignet sich für anschauliche Vergleiche und ideale Masse-Energie-Umrechnungen. Detaillierte Kern- oder Teilchenberechnungen können zusätzlich Bindungsenergie, kinetische Energie, Impuls und Erhaltungssätze über die einfache Ruheenergiegleichung hinaus erfordern.