Esta pregunta está mal redactada y tiene muchas etiquetas, así que cubriré un montón de problemas diferentes aquí con la esperanza de que algo sea útil para el OP y otros que sucedan con esta pregunta:
- ¿Qué significa la ecuación [matemáticas] E = mc ^ 2 [/ matemáticas]?
- ¿De dónde viene la energía de las partículas? ¿No viola esto la conservación de la energía?
- ¿Se conserva realmente la energía?
- Si la energía se conserva, ¿cómo hay partículas en el universo?
Examinemos estos uno por uno.
- Esta ecuación se escribe mejor como [matemáticas] E_0 = mc ^ 2 [/ matemáticas]. [matemáticas] E_0 [/ matemáticas] es la cantidad de energía que una partícula tiene en reposo. Entonces esta ecuación dice que incluso las partículas en reposo tienen energía; y la cantidad de energía que tienen es su masa multiplicada por la velocidad de la luz al cuadrado.
- No, no viola la conservación de la energía. La conservación de energía significa que si un sistema está cerrado entre el tiempo [matemático] t_1 [/ matemático] y [matemático] t_2 [/ matemático], entonces la energía del sistema será la misma en el momento [matemático] t_2 [/ matemático] fue en el momento [matemáticas] t_1 [/ matemáticas]. Y esto es verdad. Si tiene un electrón en reposo, su energía en reposo [matemáticas] E_0 [/ matemáticas] es de aproximadamente 511 keV. Y mientras el electrón no se vea afectado, su energía siempre será de 511 keV. Y así se conserva la energía.
Por otro lado, significa que no se puede crear un electrón de la nada; Si un electrón aparece en un sistema cerrado, entonces alguna otra parte del sistema debe perder energía. Del mismo modo, si se destruye un electrón, entonces otra parte del sistema debe ganar energía. Esto es de hecho lo que se observa que sucede. No hay violación - Se cree ampliamente que en realidad no existe una energía conservada de todo el universo. La razón de esto es algo técnica: la conservación de la energía depende de la invariancia de la traducción del tiempo, pero el universo en su conjunto no es invariante de la traducción del tiempo porque se está expandiendo. (Por otro lado, en una pequeña región del universo, como la Tierra, esto es difícil de detectar, por lo que la energía parece conservarse con una precisión muy alta). Aquí hay un artículo que explica con más detalle: La energía no es Conservado
- Incluso si la energía se conservara en la relatividad general, esta no sería una pregunta significativa. Si fuera a afirmar que se violó la conservación de energía, tendría que proporcionar dos veces, [matemáticas] t_1 <t_2 [/ matemáticas], en las que la energía del universo era diferente. Entonces se preguntarán, ¿no se violó la conservación de energía cuando se creó el universo? Y la respuesta es no, porque el tiempo es parte del universo, y no había "tiempo antes" del universo. No hubo tiempo cuando el universo estaba vacío. No hubo tiempo en que el universo no existiera. Por lo tanto, no tendría [math] t_1 [/ math] de qué hablar.
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