정지에너지

정지된 에너지(1980) 마리나 아브라모비치와 울라이

정지에너지(rest energy)는 물체가 정지하고 있을 때 고유로 가지고 있는 에너지양을 뜻한다. 운동하지 않고 정지하여 있기 때문에 오로지 질량에만 관계되며, 따라서 정지질량에너지라고도 부른다. 아인슈타인의 상대성 이론에 의해 증명되었고, 식은 다음과 같다. E=mc². (m=정지한 물체의 질량, c=빛의 속도) 정지해 있는 물체는 이만큼의 에너지를 고유하게 가지고 있으며, 운동을 하거나 다른 현상을 발생시킴에 따라 운동, 빛, 소리, 열 등의 다양한 에너지로 변환한다. 결국 상대성이론은 물체의 질량과 에너지는 상호변환이 가능하다는 이론적 발견을 한 것이다. 이를 통해 질량을 가진 원자핵을 분열해 막대한 원자력 에너지를 발생시키는 핵분열 과정을 발견하였다.

상세

물체가 정지했을 때 갖는 에너지로 정지질량에너지라고도 한다. 아인슈타인의 상대성이론에 따라 어떤 상호작용이나 운동도 하지 않는 물체라도 그 물체가 갖는 질량은 어느 정도의 에너지가 존재함을 의미한다. 질량과 에너지는 서로 전환될 수 있으며, 전환된 후에 에너지가 방출되면 물체는 정지에너지보다 적은 에너지를 갖게 된다.

아인슈타인의 상대성이론에 따르면 질량은 에너지의 한 형태이다. 어느 한 물체가 정지하고 있든지 또는 다른 어떤 상호작용을 하지 않더라도 그것은 에너지 그 자체이다. 이것을 정지에너지라고 한다. 어떤 물체에 에너지를 가하면 질량이 증가한다. 또한 반응 후에 질량이 줄어들면 그 결손양만큼 에너지로 변환되어 방출된다. 이를 질량-에너지 등가원리라고 한다. 이 원리에 따르면 핵폭발을 설명할 수 있다. 무거운 원자핵이 쪼개지면 질량결손이 일어나 에너지를 방출하게 되는 것이다.

아인슈타인의 상대론적 역학에 의하면 물체의 질량 m은 속도에 따라 변하며, 그 에너지는 mc2(c는 진공 속 광속도)과 같다. 질량 m의 속도에 따른 변화는

    m/√1－v²/c² ≒m(1＋12v²/c²＋……)

로 표시한다. 이 식에 c²을 곱하면 우변의 제1항이 정지에너지 mc²이고, 제2항은 운동에너지 12mv²이 된다. 이 식에서 보면 정지에너지는 일종의 부가항(附加項)으로서 에너지의 원점을 이동시키는 외에는 직접적인 의미가 없다. 그러나 핵반응이나 소립자반응의 경우, 구성입자 간 결합에너지의 변화에 따라 정지에너지의 변화가 상대론적 효과로서 나타난다.

참고자료

• 〈정지 에너지〉, 《사이언스올》
• 〈정지에너지〉, 《두산백과》

같이 보기

• 원자력에너지
• 상호작용

이 정지에너지 문서는 에너지에 관한 글로서 검토가 필요합니다. 위키 문서는 누구든지 자유롭게 편집할 수 있습니다. [편집]을 눌러 문서 내용을 검토·수정해 주세요.

산업 : 산업, 산업혁명, 기술, 제조, 기계, 전자제품, 반도체, 건설, 유통, 서비스, 에너지 □■⊕, 전기, 소재, 원소, 환경, 직업, 화폐, 금융, 금융사, 부동산, 부동산 거래, 부동산 정책, 아파트, 건물, 토지 에너지 SMR • 가속운동 • 가시광선 • 가열 • 각속도 • 감마선 • 감속운동 • 강력 • 고압 • 고온 • 고전역학 • 관성력 • 관성모멘트 • 광선 • 광속 • 광전자 • 광전효과 • 광합성 • 기압 • 냉각 • 냉방 • 뉴턴 • 대류 • 대체에너지 • 동력 • 동력원 • 라디오파 • 마이크로파 • 마찰 • 마찰계수 • 마찰력 • 마찰에너지 • 만유인력 • 만유인력의 법칙 • 무중력 • 물리에너지 • 바이오에너지 • 발열 • 발화 • 방사선 • 방열 • 베타선 • 복사 • 복사선 • 복사에너지 • 부력 • 불 • 블루에너지 • 빛 • 빛에너지 • 삼투압 • 생물에너지 • 석유에너지 • 석탄에너지 • 섭씨 • 소리에너지 • 소수력 • 속력 • 수력 • 수력에너지 • 수소에너지 • 수압 • 수열 • 수열에너지 • 수직항력 • 신생에너지 • 신에너지 • 신재생 • 신재생에너지 • 알짜힘(합력) • 알파선 • 압력 • 압축응력 • 약력 • 양극선 • 양자역학 • 에너지 • 에너지밀도 • 에너지보존법칙 • 에너지원 • 에너지 효율 • 엑스선 • 엔트로피 • 역반응 • 역파장 • 역학적 에너지(기계에너지) • 열 • 열대류 • 열량 • 열복사 • 열분해 • 열에너지 • 열역학 • 열전도 • 열전도도 • 열전도율 • 열팽창 • 열팽창계수 • 열효율 • 온도 • 왕복에너지 • 왕복운동 • 운동에너지 • 원운동 • 원자력 • 원자력에너지 • 위치에너지 • 음극선 • 응력 • 인공태양 • 인장응력 • 인화 • 입자선 • 자외선 • 자유낙하 • 작용 • 재가열 • 재생에너지 • 저온 • 저압 • 적외선 • 전기에너지 • 전도 • 전자기력 • 절대온도 • 정반응 • 정지에너지 • 조력 • 조력에너지 • 조류에너지 • 줄 • 줄의 법칙 • 중력 • 중력에너지 • 지열 • 지열에너지 • 직사광선 • 직선운동 • 진동 • 진동에너지 • 진자 • 진자운동 • 천연에너지 • 청정에너지 • 친환경에너지 • 칼로리 • 탄성 • 탄성에너지 • 태양 • 태양광 • 태양광에너지 • 태양에너지 • 태양열 • 태양열에너지 • 텐서 • 파동 • 파력 • 파력에너지 • 파워 • 파장 • 폐기물에너지 • 폭발 • 풍력 • 풍력에너지 • 풍압 • 항력(드래그포스) • 해양에너지 • 핵반응 • 핵분열 • 핵분열에너지 • 핵붕괴 • 핵에너지 • 핵융합 • 핵융합에너지 • 화력 • 화씨 • 화학 • 화학에너지 • 회전 • 회전수 • 회전에너지 • 회전운동 • 흡열 • 힘 발전 교류발전기 • 마이크로 수력발전 • 물레방아 • 박테리아 발전소 • 발전 • 발전기 • 발전소 • 변전소 • 비상발전기 • 소수력발전 • 소수력발전소 • 소형모듈원전(SMR) • 수력발전 • 수력발전소 • 원자력발전 • 원자력발전소 • 조력발전 • 조력발전소 • 조류발전 • 조류발전소 • 지열난방 • 지열발전 • 지열발전소 • 직류발전기 • 태양광발전 • 태양광발전소 • 태양광패널 • 태양열발전 • 태양열발전소 • 파력발전 • 파력발전소 • 풍력발전 • 풍력발전소 • 풍차 • 해양 온도차 발전 • 핵융합발전 • 핵융합발전소 • 화력발전 • 화력발전소 • 회전축 연료 CNG • LNG • LPG • 가스 • 가스충전소 • 가연성 • 갈탄 • 개질수소 • 경유(디젤) • 경질유 • 고급휘발유 • 고압가스 • 고체연료 • 그레이수소 • 그린수소 • 기체연료 • 나무 • 난방연료 • 두바이유 • 등유 • 땔감 • 면세유 • 무연탄 • 무연휘발유 • 바이오 • 바이오가스 • 바이오디젤 • 바이오매스 • 바이오에탄올 • 바이오연료 • 방사성물질 • 배기가스 • 배출가스 • 번개탄 • 부생수소 • 분별증류 • 뷰테인(부탄) • 브라운수소 • 브렌트유 • 블루수소 • 석유 • 석유화학 • 석탄 • 셰일가스 • 셰일오일 • 수소 • 수소연료 • 수소전기 • 순도 • 숯(목탄) • 압축가스 • 액체연료 • 액화가스 • 역청탄 • 연료 • 연료첨가제 • 연료화 • 연비 • 연소 • 연탄 • 오일샌드 • 오일셰일 • 옥탄가 • 용해가스 • 원유 • 유사경유 • 유연탄 • 유연휘발유 • 윤활유 • 일반휘발유 • 장작 • 점화 • 정유 • 정제 • 조개탄 • 주입 • 중유 • 중질유(中質油) • 중질유(重質油) • 증류 • 질소산화물 • 천연가스 • 천연자원 • 친환경연료 • 코크스 • 타르 • 텍사스유 • 프로페인(프로판) • 합성경유 • 핵연료 • 혼유 • 혼합가스 • 혼합기체 • 혼합연료 • 화석연료 • 화재 • 휘발유(가솔린) 위키 : 자동차, 교통, 지역, 지도, 산업, 기업, 단체, 업무, 생활, 쇼핑, 블록체인, 암호화폐, 인공지능, 개발, 인물, 행사, 일반