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Diese Formel kennt vermutlich fast jeder – auch diejenigen, die sich sonst nicht im Geringsten für Physik interessieren: E=mc2. Und auch sie hat sowohl mit Licht zu tun als auch mit Albert Einstein, der sie 1905 aufstellte. Was aber bedeutet sie? Im Prinzip beschreibt sie nicht weniger als das Verhältnis von Energie und Materie und liefert die theoretische Grundlage für die Annahme, dass sich Materie in Licht und umgekehrt auch Strahlung in Materie umwandeln lässt.
Heller als tausend Sonnen
Ersteres lässt sich an unserer Sonne nachvollziehen: In ihrem Inneren verschmelzen Wasserstoffkerne miteinander und geben dabei große Mengen an Strahlung ab. Diese Fusion erzeugt das Licht, ohne das es auf der Erde kein Leben gäbe. Gleichzeitig verliert die Sonne durch diese Strahlung ständig ein winziges Bisschen an Masse – dies ist aber so wenig, dass es sich von uns nicht nachweisen lässt.
Deutlicher wird dies bei dem Phänomen der Radioaktivität, genauer bei einer Atomexplosion: Bei der Spaltung eines Urankerns wird die enorme Energie von 200 Millionen Elektronenvolt frei. Schon eine geringe Menge an spaltbarem Material reicht daher aus, um ganze Städte auszuradieren. Ob dabei aber tatsächlich Materie in Strahlung umgewandelt wurde, zeigt sich, wenn man anschließend alle Zerfallsprodukte des Urankerns einsammeln und wiegen würde: Die Teilchen sind hinterher etwas leichter als vorher – es fehlt ungefähr ein Fünftel der Masse eines Protons. Dieser Materieanteil wurde bei der explosiven Spaltung des Kerns in Energie umgewandelt.
