8 oktober 2024

Massa als de ultieme energiebron

De zon voorziet de aarde al miljarden jaren van licht en warmte. Waar komt die astronomische hoeveelheid energie vandaan?

Eind negentiende eeuw maakten de geleerden van die tijd grote vorderingen om de mysteries van het universum te doorgronden. Een van de grote vraagstukken was de leeftijd van de aarde en het leven op aarde. Geologen en biologen hadden reeds door dat de aarde minstens honderden miljoenen jaren oud moest zijn. Maar de fysici zoals Lord Kelvin wezen naar de zon en stelden dat die hooguit tientallen miljoenen jaren kan branden.

Het antwoord kwam pas na de eeuwwisseling. Albert Einstein publiceerde in 1905 een artikel met de titel: “Does the Inertia of an object Depend Upon Its Energy Content?” Hij beweerde daarin dat massa een vorm is van energie en dat een beetje massa héél veel energie bevat. De bekende vergelijking E = mc2 kwam daar niet in voor. Sterker nog, er blijkt heel wat mis te zijn met zijn beroemde publicatie. Maar zijn conclusie hield wel degelijk stand: het is mogelijk om massa om te zetten in energie in de vorm van straling. En dat is precies wat de zon doet. In de kern van onze ster is de druk zo groot dat atomen waterstof fuseren tot atomen helium. Daarbij wordt een deel van de massa omgezet in straling. Dat proces kan miljarden jaren stand houden. De geologen en biologen zullen een zelfgenoegzame glimlach hebben getoond.

E = mc2 leverde ons ook een krachtige energiebron door zware atomen als plutonium en uranium te splijten. Ook in dat proces wordt een deel van de massa omgezet in straling. Hoeveel energie daarbij vrijkomt was in 2023 in de bioscopen te aanschouwen in de beste film van dat jaar (althans volgens de Academy of Motion Picture Arts and Sciences). Wetenschappers en technici zijn er inmiddels in geslaagd om ook het proces dat aan de binnenkant van de zon plaatsvindt hier op aarde na te bootsen. In de toekomst levert dit mogelijk een schone en veilige energiebron op die aan al onze energiewensen kan voldoen. Mocht dat lukken, dan zou dat een nieuw tijdperk voor de mensheid inluiden, vrij van uitlaatgassen en conflicten over fossiele brandstoffen. Dat gaat waarschijnlijk echter nog heel wat decennia duren.

In mijn nieuwe video vertel ik waar die bijzondere formule vandaan komt. Aan de hand van Einsteins’ publicatie neem ik een kijkje in het brein van de meeste beroemde wetenschapper.

Share

Speak Your Mind

*