E = mc2 ဆိုတာ ကမ္ဘာမှာ နာမည် အကျော်ကြားဆုံး ညီမျှချင်း (Equation) တစ်ခုလို့ ပြောရင် လွန်မယ် မထင်ပါဘူး။ ဒါပေမယ့် ဒီ အီကွေးရှင်း ရဲ့ အဓိပ္ပါယ်ကို တကယ် သိကြတဲ့ သူတွေကတော့ အနည်းအကျဉ်းလောက်ပဲ ရှိကြပါတယ်။
E = mc2ဆိုတာဘာအဓိပ္ပါယ်လဲ
သူ့အဓိပ္ပါယ်ကို အတိအကျ ပြန်ပြောရမယ်ဆို E ဆိုတဲ့ စွမ်းအင် (Energy) ဟာ ဒြပ်ပစ္စည်း တစ်ခုရဲ့ mass လို့ ခေါ်တဲ့ ဒြပ်ထု (m) နဲ့ အလင်းရဲ့ အလျှင် နှစ်ထပ်ကိန်း ( c2 ) တို့နဲ့ ညီမျှတယ်လို့ အဓိပ္ပါယ် ရပါတယ်။ ကောင်းပါပြီ။ ဒါပေမယ့် အဲ့ ဟာက ဘာလဲဗျ။
ဒီ အီကွေးရှင်းက ဒြပ်ပစ္စည်း တစ်ခုထဲမှာ သိုလှောင်ထားတဲ့ စုစုပေါင်း စွမ်းအင် ပမာဏ ကို ပြေခြင်း ဖြစ်ပါတယ်။ ဒီစွမ်းအင်ဟာ သူ့ရဲ့ ဒြပ်ထုနဲ့ တိုက်ရိုက် အချိုးကျပါတယ်။ ဒါ့ကြောင့် ဒြပ်ထုသေးတဲ့ (တနည်းအားဖြင့် ပေါ့တဲ့) အရာဝတ္ထုတွေက စွမ်းအင် နဲပြီး ဒြပ်ထုများတဲ့ (လေးတဲ့) အရာဝတ္ထုတွေထဲမှာ သိုလှောင်ထားတဲ့ စွမ်းအင်က ပိုများပါတယ်။ သူ့ရဲ့ စွမ်းအင် စုစုပေါင်းကို သိဖို့ ဆိုရင်တော့ အဲ့သည် အရာဝတ္ထုရဲ့ ဒြပ်ထု ကို အလင်းရဲ့ အလျှင်ရဲ့ နှစ်ထပ်ကိန်း (square) နဲ့ မြှေက်ရပါမယ်။
နောက်တနည်း အဓိပ္ပါယ် ဖွင့်လို့ ရတာကတော့ စွမ်းအင်နဲ့ ဒြပ်ထုဟာ အပြန်အလှန် ပြောင်းနိုင်တယ်လို့ ဆိုလိုခြင်းလဲ ဖြစ်ပါတယ်။ အိုင်းစတိုင်းရဲ့ အဆိုအရ စွမ်းအင်နဲ့ ဒြပ်ထု ပစ္စည်းတွေဟာ အတူတူပဲ၊ နှစ်ခုလုံးဟာ စွမ်းအင်တွေ ဖြစ်ကြတယ်။ ဒီစွမ်းအင်ကိုမှ ပုံစံ အမျိုးမျိုးနဲ့ မြင်ရတာ ဖြစ်တယ်လို့ ဆိုပါတယ်။
ဒါ့ကြောင့် ကျွန်တော်တို့ လက်ထဲ ကိုင်ထားတဲ့ ကျောက်ခဲ ဟာလဲ စွမ်းအင်ရဲ့ ပုံစံ တမျိုးသာ ဖြစ်ပါတယ်။ အိုင်းစတိုင်းရဲ့ သီအိုရီအရ ဒီ ကျောက်ခဲကို စွမ်းအင် ဖြစ်သွားအောင် အသွင်ပြောင်းလို့ ရပါတယ်တဲ့။ ဒါမှမဟုတ်လဲ စွမ်းအင်ကနေ ကျောက်ခဲ ဖြစ်လာအောင်လဲ လုပ်ယူလို့ ရပါတယ်တဲ့။ (တကယ် လက်တွေ့မှာတော့ စွမ်းအင်ကို ကျောက်ခဲ ဖြစ်အောင် လုပ်ဖို့ မဖြစ်နိုင် သလို ကျောက်ခဲကနေ စွမ်းအင် ထုတ်ဖို့ ဆိုတာကလဲ လက်ရှိမှာတော့ မဖြစ်နိုင် သေးပါဘူး။)
နည်းနည်း ရှုပ်သွားပြီလား။ သိပ်မရှုပ်သေးရင် ပိုရှုပ်သွားအောင် ဆက်ဖတ်ကြည့်လိုက်ပါဗျာ။ ဒီဆောင်းပါး အဆုံးမှာ ဆံပင်တွေ ဖြူသွားရင် အိုင်းစတိုင်းလို့ နာမည်ပြောင်းလိုက်ကြတာပေါ့။
ဘယ်လိုလုပ် လက်ထဲ ကိုင်ထားတဲ့ ကျောက်ခဲနဲ့ နေကလာတဲ့ အလင်းရောင် အတူတူပဲ ဖြစ်ရတာလဲ။ နေက အလင်းရောင်က စွမ်းအင် ဆိုတာကတော့ လက်ခံလို့ ရပါတယ်။ နေရောင်ခြည် အားသုံးပြီး ဖုန်းတွေ ဘက်ထရီ ဖြည့်နေကြတာပဲလေ။ ဒါပေမယ့် လက်ထဲ ကိုင်ထားတဲ့ ကျောက်ခဲက ဘယ်လိုလုပ် စွမ်းအင် ဖြစ်ရတာလဲ။ နောက်ပြီး စွမ်းအင်ကနေ ဝတ္ထုပစ္စည်း အဖြစ်ဘယ်လို ပြောင်းသွားနိုင်မှာလဲ။
ဒြပ်ပစ္စည်း စွမ်းအင် အဖြစ် ပြောင်းသွားနိုင်တာကို အဏုမြူ ဗုံးတွေ ပေါက်ကွဲမှုတွေက သက်သေခံနေပါတယ်။ ဒါဆို ဒီစွမ်းအင် ရဖို့ကို ဘာလို့ အလင်းရဲ့ အလျှင်နဲ့ မြှောက်ရတာပါလဲ။
ဘာလို့ အလင်းအလျှင် နှစ်ထပ်နဲ့ မြှောက်ရတာလဲ
ဘာ့ကြောင့် လဲဆိုတော့ ဒီလို ဒြပ်ထုတစ်ခုကို စွမ်းအင်အဖြစ် အပြည့်အဝ ပြောင်းလိုက်တဲ့ အခါတိုင်းမှာ ထွက်လာတဲ့ စွမ်းအင်တွေဟာ အလင်းရဲ့ အလျင်နဲ့ ထွက်လာကြလို့ပဲ ဖြစ်ပါတယ်။ ဒီလို ထွက်လာတဲ့ စွမ်းအင်တွေဟာ လျှပ်စစ်သံလိုက် စွမ်းအင် (Electromagnetic radiation) အနေနဲ့ ထွက်လာတာ ဖြစ်ပါတယ်။ ဥပမာ X-ray တို့ ဂမ်မာ လှိုင်း (gamma ray) တို့ လိုမျိုးပေါ့။ ဒီလှိုင်းတွေဟာ အလင်းရဲ့ အလျင်ဖြစ်တဲ့ တစ်စက္ကန့်ကို ကီလိုမီတာ ၃၀၀,၀၀၀ နှုန်းနဲ့ ထွက်လာပါတယ်။
ဒါဆို ဘာလို့ နှစ်ထပ်ကိန်း (square) တင်ရတာလဲလို့ မေးစရာ ရှိလာပါတယ်။ ဒါက စွမ်းအင်ရဲ့ သဘောသဘာဝကြောင့် ဖြစ်ပါတယ်။ ရွေ့လျားနေတဲ့ အရာဝတ္ထု တစ်ခုရဲ့ စွမ်းအင်ဟာ သူရွေ့နေတဲ့ အရှိန်နှုန်းရဲ့ နှစ်ထပ်ကိန်းနဲ့ တိုက်ရိုက် အချိုးကျပါတယ် (square of velocity). အခုလဲ ထွက်လာတဲ့ လှိုင်းတွေက အလင်းအလျင်နဲ့ ထွက်လာတာမို့ ဒီလှိုင်းတွေရဲ့ စွမ်းအင်ကို ရဖို့ဆို သူ့ကို နှစ်ထပ်ကိန်း တင်ပေးရတာပဲ ဖြစ်ပါတယ်။
ဒီလို နှစ်ထပ်ကိန်းတင်တာက အလင်းလျင်နဲ့ သွားနေတဲ့ အရာမှ မဟုတ်ပါဘူး။ ဥပမာ မော်တော်ကား တစ်စီး အရှိန်နဲ့ သွားနေတဲ့ အခါ သူ့ရဲ့ ရွေ့လျားမှုကြောင့် ဖြစ်ပေါ်လာတဲ့ Kinetic energy ခေါ်တဲ့ အလျင်ကြောင့် ဖြစ်တဲ့ စွမ်းအင် ဘယ်လောက်ရှိလဲ သိချင်ရင်လဲ သူ့ရဲ့ အရှိန်ကို နှစ်ထပ်ကိန်း တင်ပေးရပါတယ်။
ဒါ့ကြောင့် တစ်နာရီ မိုင် ၂၀ နှုန်းသွားနေတဲ့ ကားနဲ့ တစ်နာရီ မိုင် ၄၀ နှုန်း သွားနေတဲ့ ကားနှစ်စီး အလေးချိန် တူမယ် ဆိုရင် မိုင် ၄၀ သွားတဲ့ ကားက မိုင် ၂၀ သွားတဲ့ ကားထက် စွမ်းအင် ၄ ဆ ပိုများပါတယ် (အရှိန် နှစ်ဆ မို့ စွမ်းအင်က ၄ ဆ ဖြစ်သွားတာပါ)။ ဒါ့ကြောင့်လဲ လက်သန်းလောက်လေးပဲ ရှိတဲ့ သေနတ်ကျည်ဆန်ဟာ အရှိန်ပြင်းလွန်းတော့ စွမ်းအင် အရမ်းများပြီး ပြင်းထန်တဲ့ ဒါဏ်ရာကို ရရှိစေတာပဲ ဖြစ်ပါတယ်။
အပေါ်က အလင်းလျင်ရဲ့ နှစ်ထပ်ကိန်းကိုပဲပြန်ကြည့်ကြည့်လိုက်ရအောင်ပါ။ အလင်းက တစ်စက္ကန့်ကို ၃၀၀,၀၀၀ ကီလိုမီတာ ဆိုတော့ နှစ်ထပ်ကိန်း တင်လိုက်ရင် ၉၀,၀၀၀,၀၀၀,၀၀၀ ဖြစ်လာပါတယ် (သူ့ယူနစ်က km/sec2 ဖြစ်ပါတယ်)။ အဲ့သည်တော့ ထွက်လာမယ့် စွမ်းအင်ပမာဏ ဘယ်လောက်တောင် များမလဲ တွက်ဆကြည့်လို့ ရပါတယ်။
ဒါကို ဥပမာ အနေနဲ့ ပြရရင် စက္ကူညှပ်တဲ့ paper clip ကလစ်ကလေး တစ်ခုကိုသာ လုံးဝ စွမ်းအင်အဖြစ် အပြည့်အဝပြောင်းလိုက်မယ်ဆို ထွက်လာမယ့် စွမ်းအင်ဟာ တီအင်တီ ယမ်းပြင်း ၁၈ တန်ရဲ့ ပေါက်ကွဲမှုနဲ့ ညီပါမယ် တဲ့။
50 ကီလိုဂရမ် အလေးချိန် ရှိတဲ့ လူတစ်ယောက်ကိုသာ စွမ်းအင်အဖြစ် ပြောင်းလဲလိုက်နိုင်မယ်ဆို သူ့က ထွက်လာမယ့် စွမ်းအင်က တီအင်တီ ယမ်းပြင်း ကီလိုတန် တစ်သန်း (တန် သန်း တစ်ထောင်) အားနဲ့ ညီမျှတဲ့ စွမ်းအင် ထွက်လာမှာ ဖြစ်ပါတယ်။ ပြောချင်တာကတော့ ခင်ဗျားတို့ ကိုယ်ခန္ဒာကို အဏုမြူ စွမ်းအင်အဖြစ် မပြောင်းပစ် ကြပါနဲ့ဗျာ။
Reference: NOVA | Einstein’s Big Idea | Library Resource Kit: E = mc2 Explained | PBS