Barangkali persamaan
dengan
menyatakan energi,
massa dan
laju cahaya di ruang hampa, adalah persamaan persamaan yang paling terkenal. Persamaan yang menjadi konsekuensi teori relativitas Einstein itu mewakili kesetaraan massa dengan energi. Namun apa sebenarnya yang dimaksud dengan kesetaraan massa dengan energi itu?
Tahukah anda bahwa dalam paper pendek yang asli, Einstein tidak menuliskan
melainkan
, atau menggunakan lambang di sini
? Secara aljabar sebenarnya tidak ada perbedaan antara
dengan
. Akan tetapi kedua persamaan tersebut mengandung tata pemahaman fisis yang berbeda.
menyiratkan massa sebagai salah satu bentuk energi, massa sebagai energi yang "membeku", atau massa dapat dikonversikan menjadi energi. Namun ketiga pemaknaan tersebut salah secara konseptual.
Di sisi lain,
menawarkan pemahaman yang lebih baik. Ketika ditanya "Apa itu massa?" Umumnya fisikawan akan menjawab "banyaknya materi". Tapi jawaban ini tidak terlalu tepat. Misalkan suatu objek tersusun atas beberapa bagian, massa objek tersebut secara umum tidak sama dengan jumlahan massa penyusun - penyusunnya, melainkan bergantung pada bagaimana penyusun - penyusun itu tertata dan cara gerak penyusun - penyusun itu dalam objek tersebut. Berdasarkan pemaknaan ini massa jam yang masih bekerja secara normal, misalnya, akan berbeda dengan massa jam identik yang tidak bekerja.
Menurut teori relativitas Einstein, massa jam yang bekerja itu lebih besar daripada massa jam yang diam. Kenapa? Sebab roda - roda gigi dalam jam itu bergerak, jadi ia mempunyai energi kinetik, pegas - pegas dalam jam menyumbang energi potensial, gesekan antar roda gigi menyumbangkan energi termal, batere dalam jam menyumbang energi kimiawi, dan sebagainya. Sementara jam yang tidak bekerja, sumbangan massa hanya diberikan oleh komponen - komponen penyusunnya saja.
Energi total pada jam yang bekerja itulah yang kemudian mengejawantah menjadi massa tambahan, yakni energi total dibagi kecepatan cahaya dikuadratkan. Namun karena besarnya nilai kecepatan cahaya, massa tambahan itu menjadi sangat kecil, sehingga dalam skala kehidupan sehari - hari massa tambahan ini tidak terukur. Massa materi, jika diteliti lebih jauh, sebenarnya merupakan bentuk energi kinetik dan potensial partikel - partikel elementer.
Untuk uraian lebih lengkar disertai contoh - contoh kasus, silakan lihat video "
ini"
