¡Lo más caliente es en realidad más pesado que lo mismo más frío! Una cosa más caliente significa que tiene más energía en comparación con una más fría. Por lo tanto, se puede decir de la fórmula de equivalencia de masa-energía de E de la Relatividad Especial (más propiamente, la relación masa-energía-momento) que la cosa más caliente tiene más masa que la más fría y, por lo tanto, más pesada en el mismo campo gravitacional.
Entonces, ¿por qué cuando se calienta algún líquido o gas, la porción más fría desciende y la porción más caliente sube?
Consideremos una muestra de muchas partículas o una colección de partículas en estado fluido (por ejemplo, un recipiente lleno de gas o líquido). Se vuelve menos denso cuando se calienta porque las moléculas obtienen más energía cinética y la fuerza de atracción entre las moléculas no puede mantenerlas compactas. La porción más fría del fluido tiene moléculas con menos energía cinética y más compactas debido a la atracción intermolecular. Entonces, cuando un fluido se calienta, una parte de él se calienta primero y se vuelve menos denso y el centro de gravedad cambia de posición. Por lo tanto, la porción de fluido más caliente y más fría se ajusta en consecuencia para minimizar la energía potencial gravitacional general. Esto crea la corriente de convección.
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Por lo tanto, parece que las partículas más frías son más pesadas, pero en realidad no son una sola partícula, pero la porción más fría en general (que es una colección de muchas partículas) es más pesada que la porción más caliente, ya que una más fría tiene más densidad, por lo tanto, más masa por mismo volumen.
Este efecto de cambio de densidad domina por completo el efecto anterior, es decir, las partículas más calientes son más pesadas debido a una mayor masa; es porque en los fenómenos de la vida diaria, el efecto relativista es demasiado pequeño para notarlo.