La masa de un protón aumenta en LHC cerca de la velocidad de la luz. Dado que un protón está compuesto de 2 quarks hacia arriba y 1 hacia abajo, ¿cuál de estas masas está aumentando?

Cerca de la velocidad de la luz, digamos 0.999c, la energía de un protón se eleva, pero su masa total sigue siendo la misma. La masa es una forma de energía. La energía total en un marco de referencia particular consiste en energía cinética y masa. Pero un protón es un sistema como un átomo o una molécula. Su masa se define de manera diferente que una sola masa de partículas. Cuando un protón está en reposo, su energía total (energía quarks y masas quarks agregadas) se contabiliza como masa. Dado que la energía total es invariable, puede considerarla masa. Lo mismo puede decirse sobre un sistema planetario. Si los planetas orbitan a mayor velocidad, ¿podemos decir que la masa total del sistema solar es mayor? La energía de unión como una forma de masa es confusa ya que no es pura masa. Pero como es invariable, puede usarse de la misma manera que la masa de una partícula elemental.

Ahora, me gustaría agregar algunas ideas sobre este asunto. Un sistema que consiste en partículas elementales sin masa puede adquirir masa de la misma manera. Si tomamos algunas ondas de un campo fundamental de una partícula que interfieren de tal manera que la onda frontal avanza más lentamente que la velocidad de la luz, entonces la partícula que corresponde a la energía total de las ondas (esas ondas en este ejemplo representan la excitación de una sola partícula), puede adquirir masa de un campo inicialmente sin masa de la misma manera que un protón obtiene más energía de la energía de unión. O más simple que eso, un sistema que consiste en algunos fotones atrapados en una caja puede adquirir masa de un campo sin masa. Entonces, ¿la energía de unión y la masa son lo mismo? Creo que sí. No significa que las partículas fundamentales tengan componentes más pequeños. Solo la exictación de campo que corresponde a la partícula masiva interfiere de una manera como si la partícula constara de partes más pequeñas.

Esto es solo para pedirle a Viktor (con respecto a su respuesta a esta pregunta) que aclare algo. Estoy seguro de que él sabe de lo que está hablando y también lo había experimentado en sus propios cálculos … aún así creo que necesita aclaración.

Me gusta creer que el aumento de la energía cinética solo es aparente o depende del marco, como sugiere, pero si este electrón acelerado golpea otra cosa, toda la energía cinética que se le dio antes, que está oculta en alguna parte, se devuelve y de acuerdo con la fórmula ‘relativista’ … ¿dónde estaba esta energía oculta si no en un aumento de masa? También vea los otros puntos buenos en la respuesta de Pat.

Solo pensé en dos posibles salidas. Uno si podemos demostrar que el espacio está estresado por este aumento relativista de la energía cinética … como almacenar la energía en un resorte comprimido. O si usa la imagen de la partícula (no el campo), se puede suponer que el electrón mismo está estresado / comprimido como un resorte por la misma cantidad de energía debido al movimiento. Por cierto, así lo pensó Lorentz / Fitzgerald. Podemos mantener la masa sin cambios en este caso.

Hay una tercera posibilidad que sugerí hace unos diez años en un artículo. Es suponer que la luz tiene una masa y una carga diminutas constituidas en forma de partículas (los corpúsculos de Newton si lo desea) que forman el flujo de energía (gravitacional o eléctrica) y siempre están en movimiento a la velocidad de la luz c. Estos serán los únicos bloques de construcción del universo. La materia está hecha de dobletes de estas partículas que internamente todavía se mueven en c en círculos, pero externamente tienen velocidad cero. Esto tiene la ventaja de no necesitar un espacio ‘vacío’ que pueda transportar grandes cantidades de energía a veces, y de una manera misteriosa. También explica por qué hay una demora en la acción a distancia: es el tiempo que tardan en viajar esas partículas. Son la fuerza que transporta partículas si lo desea. Puede medir el impulso de este flujo pero no su masa, ya que necesita moverse a la misma velocidad para hacerlo.

Un electrón en reposo estaría compuesto por una colección de dobletes para formar su masa en reposo. y se mueve y adquiere velocidades superiores a cero al absorber ‘singletes’ en el momento del flujo de momento / energía. Esto equivale a un aumento real de la masa cuando está en movimiento, y explica dónde se almacena la energía suministrada para mover una masa. Todavía estoy esperando que alguien comente / critique esta posibilidad. Tenga en cuenta que E = mc ^ 2 yc siendo el límite superior para cualquier velocidad se construyen en las definiciones al comienzo. Todos estos son modelos posibles de la realidad y la verdad aún podría estar en otro lugar, por supuesto.

El impulso relativista aumenta sin límites, a medida que aceleras una partícula cada vez más cerca de la velocidad de la luz. La masa nunca cambia. Las masas de quark individuales nunca cambian. El término que lleva la “dificultad en una mayor aceleración” es gamma ( v ) .

Ímpetu Relativista

El propio Einstein dijo que nunca se debe enseñar “masa relativista”. Sus maestros no le hicieron ningún favor al presentar el tema es una forma tan incompleta, y / o usted mismo se ha perjudicado al recordar la fórmula de masa relativista INCORRECTA. Si vas a insistir en que eres más inteligente que Einstein, entonces será mejor que aprendas el concepto correctamente: Masa relativista

Supongamos que tiene un globo que se mueve en un tramo circular y cada vez que llega a un cierto punto, se le agrega un aire. Todavía tienes el mismo globo pero mucho más grande. ¿Qué aumenta? Podemos mirar el SM y ver que la familia de quark up (encanto y superior) y quark down (extraño e inferior). (Lo mismo es cierto con los electrones). Podemos ver que han aumentado la energía / masa. La masa es energía y la energía es masa. Es por esta razón en mis dos libros que expliqué que solo hay dos quarks y el resto son de orden superior. (Hable sobre el Premio Nobel otorgado al descubrimiento de los otros quarks). Es decir, si tenemos un mayor colisionador de partículas de energía, posiblemente podamos ver sus otras partículas de orden superior, aunque a un costo poco práctico solo para probar un punto, con sin retorno financiero apreciable (como el LHC).

Había dicho que la masa es energía y la energía es masa. No del todo sobre esta pregunta. Tenemos dos estados de partículas: libres y unidos (dentro del átomo / protón / neutrón). Podemos hablar de la masa en reposo de una partícula libre y solía hablar de que su masa en reposo es cero y obtiene su masa de su momento (p = mv), pero había llegado a la idea de que la masa es energía y la energía es masa. dependiendo de cómo la partícula se exhibe como una energía. La energía y, por lo tanto, la masa es una propiedad inherente de una partícula y no se le da como lo tendría el mecanismo de Higgs. (En el SM, las fuerzas fundamentales son el resultado de las partículas fundamentales. Las fuerzas fundamentales tienen una partícula mediadora. La gran pregunta es: ¿dónde está la fuente de la partícula mediadora del mecanismo de Higgs, el bosón de Higgs? De hecho, debería llamarse correctamente “Dios” partícula “, ya que no tiene fuente. En el mundo de la física, esto es basura”.

Ahora, algunas personas usarían la relatividad o la incluirían en esta discusión. La relatividad de Einstein está equivocada y también su especial y general. No voy a discutirlo aquí, excepto que para aquellos que quieran pensarlo, la relatividad contradice la ley de la inercia. La relatividad es la prisión de la mente.

Para confundir ligeramente la excelente respuesta de Víctor: “Ninguno y todo”

En el propio marco de referencia del protón, la masa de los tres es constante (dejemos de lado la incertidumbre por ahora, ¿de acuerdo?) Lo mismo se aplica a la energía de enlace.
Entonces ninguna de las masas ha cambiado.

Ahora, ¿qué pasa con su marco de referencia? Si observa las ecuaciones de la relatividad especial, no verá una expresión que diga cambios de masa. Verá que cuanto más rápido se mueva una partícula en relación con su marco de referencia, más energía necesitará gastar para acelerarla en una cantidad fija. Si intenta analizar sus observaciones utilizando la mecánica newtoniana, sacaría de manera inapropiada (= falsamente) la conclusión de que la partícula se ha vuelto más pesada.
Sin embargo, siempre que utilice un método de análisis autoconsistente, encontrará que las ecuaciones no muestran un cambio de masa.

Entonces, ¿qué pasa con la equivalencia de masa-energía: si convierte la energía de un protón relativista y un antiprotón equivalente en luz colisionando con ellos (bueno, sucede ocasionalmente) la energía luminosa liberada es proporcional a la ecuación total de energía (= mc ^ 2 / (sqrt (1- (v / c) ^ 2), no solo la parte de masa (= mc ^ 2) o la parte de energía cinética (el residuo). Este es el sentido en el que la masa es equivalente a la energía. no hay forma de saber si la luz se originó en masa o energía cinética. Por lo tanto, se podría decir que la energía provenía de una masa equivalente a (mc ^ 2 / (sqrt (1- (v / c) ^ 2)). En este caso, cada parte de la masa en reposo es “responsable” de la parte proporcional del equivalente en masa. Si esto fuera lo único que podría pasarle a su protón, podría tener sentido decir que tenía una partícula móvil de masa modificada y, por lo tanto, que cada parte se modifica en la misma proporción.
Pero no es lo único que podría suceder, y la ecuación con la masa fija y la velocidad es relevante para un amplio rango de cálculos.
Entonces se podría decir que todas las partes de la masa aumentan en la misma proporción, pero no estaría relacionada con las ecuaciones de movimiento y sería inútil.

Tere es un equivalente newtoniano: bolas de diferente masa lanzadas hacia ti con la misma energía total. Sentirían lo mismo que te golpean (equivalente a la radiación de la destrucción de un par protón-antiprotón en comparación con la destrucción de un par rápido de electrones-antielectrones. Ese es el único sentido en el que son equivalentes: las masas No han cambiado.

Estoy de acuerdo con Viktor T. Toth. Permítanme agregar que la equivalencia masa-energía argumentada por Einstein es simplemente errónea, ya que refleja un malentendido de la relación entre los dos. La equivalencia correcta es entre la materia (que tiene masa) y la onda. Cuando está en movimiento con respecto a un observador, una cuestión de masa en reposo m0 se acompaña de una onda dual, y juntas transportan la energía del cuerpo en movimiento. Cerca de la velocidad de la luz, la mayor parte de la energía es transportada por la onda dual, mientras que para velocidades bajas, la mayor parte de la energía es transportada por la materia. Para más detalles ver mi teoría de la relatividad de la información.

Mi modelo concuerda bien con el hecho de que los quarks corpusculares dentro de un protón transportan una pequeña fracción de la energía total, mientras que la mayor parte de su energía es transportada por sus ondas duales.

ver: Relatividad de la información: la teoría especial y general (un documento completo)

https://www.researchgate.net/publication/312214434_Information_Relativity_The_Special_and_General_Theory_

o un papel más corto:

Técnicamente hablando, su masa no aumenta. Es masa • la energía aumenta. En otras palabras, su masa gravitacional no aumenta. No importa a qué velocidad y energía acelere el protón, seguirá interactuando con un campo gravitacional de la misma manera.

Si MV es el impulso, entonces la masa aumenta. Si el ángulo de desviación para campos magnéticos o eléctricos se usa para determinar la masa, aumenta. Si empujas una caja llena de fotones, la masa aumenta. Nah Es disengenius sugerir que la masa es solo masa en reposo. ¿¿¿Por otra parte???

Sería la masa combinada de todas. Imagina dos relojes de bolsillo idénticos. Uno está funcionando y el otro no, pero son exactamente el mismo reloj. El reloj que está funcionando pesa un poco más que el reloj que no está funcionando. Puede ser un factor de 0.00000000001 pero el punto es que pesa un poco más. La razón es que la energía cinética y la energía térmica de los engranajes que se mueven dentro del reloj aumentan la masa. Algo así como los quarks y los piones en el protón se suman a su masa.