Relatividad especial: ¿Cuál es la interpretación física de la energía de masa en reposo?

Pregunta difícil. En primer orden, diría que es la energía cinética de grados de libertad no representados, como los gluones virtuales en los protones y los neutrones en el objeto. También se incluyen las energías potenciales de los diversos campos (llamados masivos), campos que contienen un término cuadrático en la intensidad del campo. También hay energías potenciales efectivas que se ajustan a esa descripción para campos fundamentalmente sin masa, que ganan una masa a través de diagramas de bucle que contienen partículas virtuales masivas, como el bosón de Higgs. No soy un físico de partículas, por lo que podría haber perdido (o tergiversado) algunas de las anteriores. Y para cosas realmente masivas (que tampoco son muy grandes), lo anterior ni siquiera tiene sentido; El ejemplo clásico es un agujero negro.

Esta es probablemente una de las ecuaciones más famosas en relatividad, si no en toda la física.

La expresión real para Energía dada por Einstein es, [matemáticas] E ^ {2} = m ^ {2} _ {o} c ^ {4} + p ^ {2} c ^ {2} [/ matemáticas]

Esta expresión muestra que la energía en reposo de una partícula es parte de la energía relativista de la partícula. Cuando una partícula está en reposo, su momento (p) es cero. Entonces la expresión se reduce a [matemáticas] E = m_ {o} c ^ {2} [/ matemáticas]. En este caso, [math] m_ {o} [/ math] es la masa en reposo.

Lo que esto significa es que masa y energía son una y la misma cosa. Si pudieras eliminar totalmente cualquier masa, liberaría energía pura.
Esta ecuación nos dice cuánta energía contiene una masa.

Editar: Gracias Matt Hodel por la corrección.

Piensa en la energía como el dinero. Realmente no significa nada, excepto como producto de una masa (medida) y campo. Cuando se intercambia energía, pasa de decir energía cinética (M * V ^ 2/2) a energía potencial (Q. L), de la misma manera que puede convertir dólares a millas en un autobús, o una cantidad de plátanos .

La energía cruda es la masa en reposo. Nuestra medición de masa ahora es lo suficientemente precisa como para que podamos ver que protón + electrón = hidrógeno + energía de ionización. Entonces, E = mc² no es solo energía nuclear, sino también energía química. Es solo que la energía química está más allá de las escalas más deleitivas para que la veamos a lo grande.