【衝撃】なぜ質量が莫大なエネルギーに？E=Mc2の本当の意味を徹底解説
「質量がエネルギーに変わる」という現象は、机上の理論にとどまらず、現在も身の回りの宇宙や産業インフラで休みなく稼働しています。その中核にある現象が「質量欠損」です。
原子核は陽子と中性子が結合してできていますが、不思議なことに、結合した原子核全体の重さは、バラバラの構成粒子を足し合わせた重さよりもわずかに軽くなります。この失われた重さの差分を質量欠損と呼びます。失われた質量は、粒子同士を強力に結びつける「結合エネルギー」として外へ放出されているのです。
この原理を応用したのが核分裂反応の原理です。ウラン235に中性子を衝突させると、原子核が2つに分裂し、その前後の質量を精密に測定すると全体の約0.1％が消失しています。このごく微小な質量差が、E=mc²の方程式に従って凄まじい熱エネルギーへと変換され、原子力発電のタービンを回しています。
さらに壮大な例が、地球に生命の恵みをもたらしている太陽です。太陽の内部では毎秒約6億トンの水素がヘリウムに変わる熱核融合反応が起きており、毎秒約400万トンもの質量が純粋な光と熱のエネルギーに変換されて宇宙空間へ放射され続けています。
