Трудно переоценить значение этой работы Эйнштейна. Дальнейшее развитие атомной физики тесно связано с изучением взаимодействия вещества с частицами, обладающими громадными скоростями. Ученые получили возможность не только правильно описывать такого рода взаимодействия, но и рассчитывать гигантские установки для получения высокоскоростных частиц. Такие установки, называемые ускорителями, используются для бомбардировки атомов, и расчет этих установок связан в первую очередь с теорией относительности Эйнштейна.
Основная формула атомного века
В том же 1905 г. Эйнштейн опубликовал в журнале «Анналы физики» еще одну статью. Она называлась «Зависит ли инертность тела от содержания в нем энергии?» Всего три страницы журнального текста занимала статья, но она стоила многих томов этого старого физического журнала.
Статья явилась продолжением работы Эйнштейна над теорией относительности и содержала очень важный для биографии атома вывод из этой теории. Он касался взаимосвязи между массой любого тела и содержащейся в нем полной энергией.
Эйнштейн писал тогда: «...Я пришел к выводу, что масса является мерилом всей содержащейся в телах энергии. Заметным образом убыль массы в связи с выделением энергии должна наблюдаться у радия...»
До Эйнштейна физики рассматривали вещество и энергию отдельно друг от друга. Веществом считали все существующие в природе тела, а энергией — все то, что может сообщать телу способность совершить какую-то работу (свет, тепло и т. п.).
Великий русский ученый Ломоносов открыл закон, что вещество не может исчезать или возникать вновь. Это был закон сохранения вещества. Значительно позднее, а именно в 40-х годах XIX в., было установлено, что существует закон сохранения энергии. Энергия не может исчезать или возникать из ничего. Она только переходит из одной формы в другую.
Эйнштейн связал воедино два понятия — вещество и энергию. Каждому количеству вещества соответствует определенное количество энергии Е. Между ними существует зависимость, определяемая формулой
Е = mс>2.
Это и есть основная формула атомного века. За пять лет до создания теории Эйнштейна, в 1900 г., замечательный русский физик Николай Петрович Лебедев опытным путем пришел к выводу о взаимосвязи между энергией света и его массой.
Но Лебедев рассматривал только частный случай, а Эйнштейн получил универсальную зависимость. Энергия Е, содержащаяся в теле, пропорциональна его массе т. И множителем пропорциональности является скорость света, взятая в квадрате.
