Page 15 - 21A_Kelompok 2_Bookchapter Fismod (Relativitas Khusus 2)_Revisi

B. Energi Diam dan =

Persamaan 2.3 untuk energi kinetik partikel yang bergerak mencakup 2
2
√1− / 2
2
bergantung pada gerak dan suku energi kedua yang tidak tergantung pada gerak. Energi
2
kinetic sebuah partikel adalah selisih antara beberapa energi total dan energi yang
dimiliki bahkan saat diam. Dengan demikian, persamaan 2.3 dapat ditulis sebagai berikut.

= + = = (energi total partikel) 2.5

√ − /
2
2
Untuk sebuah partikel yang diam ( = 0), kita lihat bahwa = . Energi yang
diasosiasikan dengan massa diam daripada gerak disebut energi diam partikel.

Sebenarnya ada bukti eksperimental langsung bahwa energi diam benar-benar ada.
Contoh paling sederhana adalah peluruhan pion netral. Ini adalah partikel subatom yang tidak

stabil dengan massa diam ; ketika meluruh, ia menghilang dan radiasi elektromagnetik

muncul. Jika pion netral tidak memiliki energi kinetik sebelum peluruhannya, energi total radiasi

2
setelah peluruhannya ternyata sama persis dengan . Dalam banyak transformasi partikel

fundamental lainnya, jumlah massa diam partikel berubah. Dalam setiap kasus ada perubahan
energi yang sesuai, konsisten dengan asumsi energi diam yang terkait dengan massa diam
2
.

Secara historis, prinsip kekekalan massa dan energi berkembang cukup mandiri. Teori

relativitas menunjukkan bahwa keduanya sebenarnya adalah dua kasus khusus dari satu prinsip
kekekalan yang lebih luas, prinsip kekekalan massa dan energi. Dalam beberapa fenomena fisika,

baik jumlah massa diam partikel maupun energi total selain energi diam tidak dilestarikan secara

terpisah, tetapi ada prinsip kekekalan yang lebih umum. Dalam sistem terisolasi, ketika jumlah
massa diam perubahan, selalu ada perubahan 1/ kali energi total selain energi diam. Perubahan
2
ini sama besarnya tetapi berlawanan tanda dengan perubahan jumlah massa diam.

Hukum kekekalan massa-energi yang lebih umum ini adalah prinsip dasar yang terlibat
dalam pembangkitan tenaga melalui reaksi nuklir. Ketika inti uranium mengalami fisi dalam

reaktor nuklir, jumlah massa sisa dari fragmen yang dihasilkan kurang dari massa sisa inti induk.
Sejumlah energi dilepaskan yang sama dengan penurunan massa dikalikan dengan .
2
12