Al lado de la ley de Einstein de E = mc ^ 2, conocemos la masa de una materia destruida y obtenemos energía. ¿Es posible obtener masa de la energía?

En los aceleradores de partículas, aceleramos partículas elementales como protones, nutrientes, etc. A medida que aumentamos la intensidad del campo electromagnético dentro del acelerador, las partículas ganan velocidad rápidamente. Pero cuando alcanza una velocidad muy grande (comparable con la velocidad de la luz en el vacío, c), entonces la velocidad de la partícula no aumenta tanto, incluso si aumentamos su energía en una gran cantidad. Dejame darte un ejemplo :

Si aumentamos la energía cinética de un electrón de 10Mev en un factor de 4 , es decir, a 40Mev, el experimento muestra que la velocidad del electrón no es duplicado a 1.9976 veces c, como podríamos esperar de la relación newtoniana KE = (m * v * v) / 2 , donde “m” es la masa y “v” es la velocidad del electrón respectivamente. Pero sorprendentemente permanece por debajo de c, aumenta solo de .9988c a .9999c.

Entonces, a partir del experimento, tenemos el conocimiento de que la velocidad de la partícula (de hecho, cualquier objeto) no excederá c incluso cuando aumentemos su energía en cualquier factor que deseemos. Esto va bien con el postulado de la teoría especial de la relatividad que dice: ningún objeto puede alcanzar una velocidad mayor o igual a c.

Pero también sabemos que la cantidad total de masa + energía se conserva en nuestro universo. Entonces, ¿a dónde va toda esta tremenda cantidad de energía, que parece ser incapaz de aumentar la velocidad de las partículas en la cantidad que predice la ley newtoniana? ¿Y por qué es cada vez más difícil aumentar más la velocidad de la partícula cuando alcanza una velocidad muy alta?

La respuesta es simple ; La propiedad de inercia, es decir, la masa, de la partícula aumenta junto con su velocidad. La masa de un objeto es lo que resiste el cambio en su estado de movimiento. Por lo tanto, más la masa, menor es el aumento en la velocidad de la partícula, para una cantidad dada de energía. En la región de muy alta velocidad, las partículas comienzan a ganar masa rápidamente, lo que dificulta aumentar su velocidad al aumentar su energía. Pero, ¿de dónde viene esta masa adicional, cuando aumenta la velocidad?

En realidad, una fracción de la energía que le damos a la partícula se convierte en masa. El resto de la energía dada aumenta su velocidad. Por lo tanto, la masa de un objeto aumenta junto con la velocidad.

Así vemos que obtener masa de la energía es bastante común; sucede cuando aumenta la velocidad de cualquier objeto que nos rodea, aunque la ganancia de masa es completamente insignificante en tales eventos, ya que ocurren en una región de velocidad comparativamente más baja (<< c ). Esto se vuelve observable solo en aquellos aceleradores de partículas de alta energía en todo el mundo, donde las partículas se mueven a muy alta velocidad.

Bien al contrario de la creencia popular, que esta ecuación (e = mc ^ 2) establece cuánta energía obtienes cuando la masa se convierte en energía, me gustaría comenzar afirmando que toda esta afirmación es una locura. La misa no es una entidad real. Has estado midiendo energía todo el tiempo.

La masa, como siempre la hemos percibido, en la inercia como lo que impide que un cuerpo acelere cuando se le aplica una fuerza, era cosa de la mecánica newtoniana. La masa no es algo que se pueda convertir ay desde la energía. La masa es solo un comportamiento que exhibe toda la energía. La energía neta contenida en un sistema cuando se mide en una escala se comportará como una masa que resultaría ser M = E / (C ^ 2).

Nunca se produce ninguna conversión. La energía solo se puede convertir de una forma de energía a otra, y todas las formas de energía exhiben este comportamiento que nos da la ilusión de masa.

Solo tomaré un protón como ejemplo. Para formar un protón, 3 quarks tienen que acercarse entre sí en una disposición específica. Los Quarks siguen apareciendo y desapareciendo en las fluctuaciones de gluones del espacio vacío, pero para formar una disposición estable de quarks, se necesita mucha energía para formar pozos de energía en los campos de gluones. Esta energía total almacenada en este sistema es lo que parece ser aproximadamente el 99% de la masa del protón. El descanso proviene de la masa individual que posee cada quark a través de la interacción con el campo de Higgs.

Al llegar a esta masa, todas las partículas fundamentales como los quarks y los electrones se obtienen del campo de Higgs, esta masa no es más que la energía potencial que cada quark posee a través de la interacción con el campo de Higgs. No es diferente de una energía potencial eléctrica que un electrón poseerá en un campo eléctrico.

Esta energía total presente en un protón es lo que te parece la masa de un protón.

Esta masa es igual a la energía total presente dividida por el cuadrado de la velocidad de la luz en el vacío.

Cuanta más energía impartes a cualquier objeto, más masivo parece. Cualquier sistema que tenga algo de energía, cuando intente acelerar con cierta fuerza, se comportará como si tuviera una masa de E / (C ^ 2).

Cuando el Sol irradia está perdiendo masa en virtud de perder la energía que alguna vez fue su parte. La masa que queda con el Sol es también todas las diferentes energías que forman sus diversos componentes. La materia está hecha de energía. De ahí es de donde obtiene su masa.

En términos simples, cada vez que calienta una taza de café, en realidad está aumentando su masa (aunque es demasiado pequeña para notarla). Pero, de nuevo, no hay conversión. La energía es masa, cualquier forma de ella. Para enfatizar esto nuevamente: LA MASA ES UNA ILUSIÓN, CUALQUIER SISTEMA QUE CONTIENE ALGUNA ENERGÍA SE COMPORTA COMO SI TIENE UNA MASA IGUAL A E / (C ^ 2). ES ESTA CANTIDAD QUE MIDE CADA VEZ QUE PIENSA QUE ESTÁ MEDIENDO MASA.

Prácticamente no podemos construir una máquina que convierta la energía en masa, actuando frente al reactor nuclear.

Pero teóricamente podemos lograr esto:

Todos sabemos esa ecuación increíblemente famosa

E = mc ^ 2

Lo que nos dice que cuanto mayor es la masa, mayor es la energía que podemos extraer de ella. Más importante aún, nos dice que la masa es una forma de energía latente u oculta.

Si tomamos lo contrario del enunciado, encontramos que cuanto mayor es la energía suministrada, mayor es la masa resultante. Si. Contrariamente a la creencia popular, la masa se dilata cuando viaja a velocidades relativistas.

Esta dilatación de la masa se puede calcular mediante,

M = m / (1-v ^ 2 / c ^ 2) ^ 1/2

Donde M es la “masa relativista” ym es la masa en reposo del objeto.

Entonces, ¿qué puede conectar la dilatación de masa y la equivalencia de masa-energía ahora?

Ta ta daaaaaaa …….

Energía cinética al rescate !!!!

Cuando el cuerpo viaja a velocidades relativistas, gana una cantidad increíble de energía cinética, que nuevamente es otra forma de energía. Este aumento en la energía cinética resulta en el aumento de la masa.

Así es como la energía se puede convertir en masa.

Esta fórmula se llama fórmula de equivalencia de masa de energía. Espero que esto responda a su pregunta, pero aún así me deja aclarar algunos puntos. La masa no se destruye para formar energía, pero son iguales. Sé que podría ser alucinante para las personas que habrían escuchado este hecho, pero es cierto. Podemos perder algo de masa a cambio de algo de energía y podemos ganar algo de masa de la energía de un sistema. De hecho, se sorprenderá al saber que aproximadamente el 95% de la masa de un nucleón (protones y neutrones) proviene de la energía de sus partículas constituyentes y solo el 5% de la masa proviene de su propia masa.

De acuerdo con la teoría de la relatividad de Einstein, la masa nunca es constante y se puede lograr a partir de la energía por par productin …

Sí, sucede en la producción en pareja.

Si obviamente,

Simplemente use m = E / c ^ 2.

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