En E = mc ^ 2, ¿es un kg de cualquier átomo o sustancia de energía igual a la velocidad de la luz?

Cualquier ecuación lineal, como esta, que tiene dos variables, una a cada lado de un signo igual nos dice que las dos variables representan propiedades que son “proporcionales” entre sí. En este caso, la velocidad de la luz al cuadrado es la “constante de proporcionalidad” en la relación entre la materia y la energía.

En el caso especial donde no hay una constante multiplicativa a cada lado de la ecuación, tiene el caso especial de “igualdad”: la variable en un lado es exactamente igual al otro.

Entonces, A = A implica que A es igual a A. Esto es lo mismo que decir que A es proporcional a A, donde la constante de proporcionalidad es exactamente una.

En la famosa ecuación de Einstein, puedes leer en la ecuación varias cosas importantes, pero más directamente la ecuación dice que la Energía contenida dentro de cierta cantidad de materia es proporcional a esa cantidad de materia multiplicada por la velocidad de la luz al cuadrado. La velocidad de la luz es la constante de proporcionalidad en la relación entre la materia (masa) y la energía.

Esto nos dice que la energía emitida por una reacción nuclear, que libera la energía unida en los átomos de la masa, es muy grande. Es mayor que la cantidad de masa en un factor muy grande, c ^ 2. Esta ecuación es la forma más simple de la predicción de que una reacción nuclear emitiría una tremenda cantidad de energía.

Esta ecuación nos dice que existe una relación directamente proporcional entre dos fenómenos físicos, la materia y la energía, que antes de Einstein nunca se había considerado proporcional.

Mirando esta ecuación en la dirección opuesta, nos dice que si usted causa la circunstancia correcta, puede obtener materia de energía y energía de la materia. La constante de proporcionalidad grande nos dice que requeriría una gran cantidad de energía para producir una cantidad muy pequeña de materia.

Los aceleradores de partículas en todo el mundo dependen mucho de este hecho. En el experimento, los físicos crean una gran cantidad de energía en un lugar muy localizado al agregar enormes cantidades de energía a las partículas fundamentales. Los físicos agregan energía cinética a estas partículas al acelerarlas a velocidades cercanas a la velocidad de la luz. Las partículas mismas tienen masas muy pequeñas. Por lo tanto, la dispersión a la que deben acelerarse debe ser muy grande para liberar suficiente energía cuando estas partículas colisionan para crear cantidades muy pequeñas de materia en forma de otras partículas subatómicas.

A nivel subatómico o cuántico, esa energía de colisión puede convertirse en masa y esta ecuación predice cuánta energía se necesitaría para crear la masa de alguna partícula teórica.

Esta ecuación también forma la base de otros cálculos teóricos que pueden predecir la cantidad de energía requerida para hacer que una masa se acelere a la velocidad de la luz.

Esta ecuación es la base para la construcción de una gran cantidad de física moderna.

Algunas cosas para pensar en esta pregunta: la masa y la velocidad no son la misma unidad, por lo que la “velocidad de la luz” podría significar 670′000′000 o 300′000, dependiendo de las unidades que elija. La masa en E = mc ^ 2 no se mide en kg, es un poco más matizada que eso. Le recomendaría que estudie la masa relativista, ya que es una sección de física que es increíblemente interesante y muy diferente de lo que intuitivamente somos masa.

Pero estoy divagando, es probable que su pregunta sea sobre la magnitud de “m” en esta ecuación. En resumen, “m” suele ser INCREÍBLEMENTE pequeño. Estamos hablando de partículas fundamentales pequeñas. La masa más grande puesta en esta ecuación, al menos aquí en la Tierra, serían los grumos de uranio utilizados en las bombas atómicas, que eran menos de medio kilogramo.

No. La ecuación te dice la equivalencia de energía total de cualquier masa. Si ese kilo se convirtiera en energía pura, ¿qué cantidad de energía obtendrías? Puedes calcular eso. Hagamos eso aquí: E = mc ^ 2 = (1 kg) (3.00 • 10 ^ 8m / s) ^ 2 = 9 • 10 ^ 16 julios (que es un valor inmenso) o simplemente poner 90,000 billones de julios … Puede ser confuso cuando ves la velocidad de la luz al cuadrado en la ecuación. La otra forma de pensarlo de manera equivalente, si quieres traer luz a él, sería pensar en la energía cinética de 1 kilo equivalente de fotones que viajan a la velocidad de la luz, por supuesto. Por cierto, ese es un número increíble de fotones, y ese número se puede calcular con la siguiente ecuación: N = mc ^ 2 / hf, donde N es el número de fotones, h es la constante de Planck, f es la frecuencia de la luz en consideración, y hf es la energía por fotón de luz. Eso le dará una cantidad increíblemente enorme de fotones en su forma de equivalencia de masa de partículas (¡¡En el orden de 10 ^ 36, o 10 a la potencia de 36 fotones !!!!). ¡Entonces, según la ecuación de energía cinética (KE = 1 / 2mv ^ 2) eso será la mitad del mc ^ 2, que es una gran cantidad de energía cinética para 1 kilo de masa equivalente de fotones que viajan a la velocidad de la luz! Tenga en cuenta que ningún objeto puede viajar a la velocidad de la luz también. Kaiser T, MD.

Su pregunta tiene unidades inconsistentes. En MKS, la masa tiene unidades de kg y la velocidad tiene unidades de m / s. Entonces, una masa de cualquier cosa no puede ser igual a la velocidad de nada.

Por favor, piense en Unidades y Dimensiones. Tu pregunta no tiene sentido.

mc ^ 2 significa m veces c veces c (es decir, m * c²).

c es una velocidad (medida en m / s), m es una masa (medida en kg), E es una energía (medida en julios). Entonces, con esta ecuación puede obtener m = E / c², es decir, kg equivalentes a Julios / velocidad², pero de ninguna manera kg equivalente a velocidad.

Sí lo es. La energía se fríe en colisión con la antimateria.

No. La ecuación dice que la energía es igual a un kilogramo por la velocidad de la luz al cuadrado.

Esta es una fórmula que describe el rendimiento energético de los átomos; La velocidad de la luz es solo un operante.