Формула ничего показывать не может, пока выраженная ею зависимость не доказана опытом.
Где тот опыт?
Во всех физических преобразованиях материи выделяется/поглощается энергия связи, масса всегда остаётся инвариантной.
Как мы уже не раз сказано, работы Резерфорда в 1919 г. по искусственному расщеплению ядер были продолжены множеством аналогичных экспериментов. Постепенное усовершенствование высоковольтной техники позволило заменить естественные -частицы искусственно получаемыми быстрыми ионами водорода или гелия. Дж. Д. Кокрофту и Э. Т. С. Уолтону в лаборатории Резерфорда первым удалось осуществить ядерные превращения подобными методами. В 1932 г. они бомбардировали мишень лития протонами с энергией в 700 kV и обнаружили, что в результате бомбардировки из мишени выбрасывались -частицы. Ядерную реакцию, которая при этом имела место, можно записать соотвертствующим образом.
Как и в химическом уравнении, сумма количеств в левой части должна быть равна сумме количеств в правой части.
В это уравнение не вошли ни масса, ни энергия. Ударяющий протон и результирующие -частицы обладают каждая кинетической энергией.
Масса двух -частиц не в точности равна сумме масс протона и атома лития. Сумма массы и энергии должна оставаться постоянной до и после реакции. Массы были найдены из массовых спектров. Слева (Li7+H1) они составили в сумме 8.0241, справа (2He7) 8,0056, так что 0,0185 единицы массы в процессе реакции исчезли.
Экспериментально определенные энергии -частиц дали приблизительно 8,5 миллионов eV (электрон-вольт) каждая; в сравнении с этой величиной кинетической энергией ударяющего протона можно пренебречь.
Таким образом 0,0185 единицы массы исчезло, а 17 MeV кинетической энергии появилось. Но 0,0185 единицы массы равно 3,0710-26 г, 17 MeV равны 27,210-6 эрг, а с равно 31010 см/сек.
Если мы подставим эти величины в уравнение E=mc2, то слева будем иметь 27,210-6 эрг, а справа 27,610-6 эрг, так что уравнение удовлетворяется с хорошим приближением. Другими словами, эти экспериментальные результаты доказывают, что эквивалентность массы и энергии правильно формулирована ещё до Эйнштейна.
