En el sentido más estricto, ¿puede crearse o destruirse la materia? De ser así, ¿cómo?

La materia puede ser creada y destruida. De hecho, la materia se crea y destruye todo el tiempo.

No existe una única definición de materia, pero podemos definirla libremente como “cualquier cosa compuesta de partículas”, incluidas las partículas mismas. Nuestra mejor comprensión de lo que son las partículas es a través de una teoría llamada teoría cuántica de campos . Ya he explicado qué es la teoría cuántica de campos en varias respuestas. Ver por ejemplo:

• ¿Cuál es una buena explicación para la teoría de campo cuántico para tontos?
• ¿Cuál es la relación entre una partícula y un campo?

Para citar del primero de estos:

Hay un campo para cada tipo de partícula. Entonces, un campo para todos los fotones en el universo, un campo para todos los electrones, y así sucesivamente. Y estos campos existen en todas partes.

Para “extraer” una partícula de un campo, debe darle energía al campo. Si le das suficiente energía, el campo pasará a un estado de mayor energía . Estos estados son lo que interpretamos como partículas.

Lo que esto significa es que la materia (es decir, una partícula) se crea cada vez que le da a un campo suficiente energía para excitarla a un estado que contiene una partícula, y la materia se destruye cada vez que esa energía se transfiere a otro campo y el campo ya no está excitado. .

Lo que en realidad no se puede crear ni destruir son los propios campos. Puede dar o tomar energía de un campo, pero nunca puede hacer que el campo desaparezca o crear un nuevo campo de la nada.

Creemos que hay 18 campos: los 17 campos del Modelo estándar, sobre los cuales expliqué en detalle aquí: ¿Cuál es la explicación de un laico del modelo estándar de física de partículas? Y (probablemente) el gravitón. Sin embargo, puede haber más que aún no hemos descubierto.

(PD: Sinceramente, no sé de dónde provienen todas estas preguntas que comienzan con “si la materia no se puede crear ni destruir …”. Ciertamente, ningún físico ha dicho eso alguna vez. ¿Quizás las personas confunden la materia con la energía?)

Sí, pero no fácilmente.

En circunstancias terrenales normales, existen dos leyes de conservación: conservación de energía y conservación de masa (materia). Pero para los procesos que involucran concentraciones muy altas de energía, la materia puede convertirse en energía y viceversa y esto se convierte en una ley de conservación.

En las centrales nucleares, esto sucede un poco: cuando los átomos de uranio se desmoronan, las piezas juntas tienen un poco menos de masa que el átomo original. El resto de la masa se convierte en energía.

Otro ejemplo está en los colisionadores de partículas enormes: hay dos partículas pequeñas muy enérgicas que colisionan, y a veces la concentración de energía que resulta de esta colisión crea partículas de materia nuevas y más pesadas.

Procesos de alta energía como este ocurren en lugares menos tranquilos del universo todo el tiempo. Alimentan estrellas y supernovas y hacen que los agujeros negros tengan fugas.

La materia se crea y destruye todo el tiempo. Enciende una luz y sacudes pequeñas partículas cargadas llamadas electrones y emiten partículas llamadas fotones, partículas de luz. La energía de la corriente eléctrica se convierte en nuevas partículas. Los fotones son partículas que transportan la fuerza: transportan la fuerza electromagnética que domina nuestro mundo. Crear y eliminar partículas como electrones que no son portadores de fuerza es mucho más difícil. Ocurre rutinariamente en colisionadores de partículas como el LHC. La materia no se conserva. Sin embargo, la materia es una forma de energía, y la energía se conserva.

La mejor respuesta: No. La materia es una forma de energía, y la energía se conserva hasta donde podemos ver. Dependiendo de cómo defina la materia, puede hacer que la materia se convierta a otras formas de energía. Pero no solo aparece o desaparece.

Ahora, cuando comienzas a hablar sobre el momento de la creación que dio inicio al Big Bang, realmente estás extrapolando las leyes de la física más allá del punto en el que tienes todo el derecho real. Tenemos razones muy sólidas para creer que hace unos 14 mil millones de años, el universo solía ser mucho más pequeño y mucho más caliente de lo que es ahora. Pero solo podemos adivinar hasta ahora. Nuestros aceleradores de partículas pueden reproducir ciertos aspectos de las condiciones presentes en los primeros momentos del universo, pero no podemos y nunca podremos entender el tiempo cero o si hubo un tiempo antes del Big Bang o algo así.

Y otra cosa: que la energía se conserva es una consecuencia del hecho de que las leyes de la física son invariables con el tiempo. Si resulta que estas leyes (los lagrangianos del universo) SÍ dependen del tiempo, entonces la conservación de la energía se va por la ventana. En realidad, existe una ligera evidencia de que la constante de acoplamiento electromagnético puede haber cambiado a lo largo de la vida del universo. Si cambió un poco con el tiempo que podemos ver, tal vez cambió mucho en algún momento, lo que significa que podría haberse creado mucha energía. Todo lo que digo aquí es que en algún momento entras en un área de especulación de rango donde incluso nuestras leyes físicas mejor establecidas no son necesariamente sagradas.
(Ω) Mistress Bekki · hace 6 años
Página en google.co.in

No soy un experto en física, pero esta respuesta es más agradable para mí.

Sí, pero se necesita mucha energía para hacerlo.

La famosa ecuación E = mc ^ 2 relaciona la cantidad de materia (“m”) con la cantidad de energía necesaria para crearla (“E”), y “c” es la velocidad de la luz … ¡que es un número muy grande!

Por lo tanto, producir 1 kg de materia de la manera más eficiente posible requeriría 100,000,000,000,000,000 de julios de energía (mil millones de julios de electricidad cuestan alrededor de $ 50) en los EE. UU., Por lo que costaría alrededor de $ 5 mil millones producir un kg de materia al 100% de eficiencia .

El costo real y práctico es al menos un millón de veces mayor que eso porque hacemos que la materia en máquinas enormemente caras como el Gran Colisionador de Hadrones sean espectacularmente ineficientes.

“¿Puedes crear materia?”

No, pero puedes convertir la energía en materia. Sin embargo, se necesita mucha energía:

[matemáticas] E = mc² [/ matemáticas]

… para objetos en reposo, o

[matemáticas] E² = (mc²) ² + (pc) ² [/ matemáticas]

… para objetos en movimiento. En cualquier caso, para resolver [math] m [/ math] necesitas tener en cuenta la multiplicación contra [math] c [/ math]:

[matemáticas] m = E / (c²) [/ matemáticas]

La cantidad de energía que tendría que convertir, al 100% de eficiencia, para obtener un gramo de materia, es 9E20 ergs.

Eso funciona con una bombilla de 100W, las 24 horas del día, los 7 días de la semana, durante 30,000 años. Por 1 g de materia.

La materia, o realmente la masa, no puede ser destruida. Como demostró Einstein, masa y energía son realmente lo mismo y la energía total siempre se conserva.

Los procesos físicos pueden convertir la masa en energía, o viceversa, pero la energía total del sistema se conserva.

Las fuerzas de fricción generan calor que puede ser difícil de medir en procesos mecánicos. Esto puede hacer que los cálculos dinámicos fallen, ya que la conservación de energía involucra no solo energía cinética, energía potencial, sino también calor generado por fricción.

La sustancia (materia) proporciona realidad objetiva y existencia positiva a una entidad. Es decir, para ser real, una entidad tiene que tener sustancia. En el mundo material, la existencia de la materia está más cerca de la verdad absoluta. Por lo tanto, la materia sola proporciona sustancia a todas las entidades reales.
Las entidades reales o su sustancia no se pueden producir de la nada. La materia es la única sustancia que existe. Por lo tanto, la materia no se puede crear (de la nada).
Del mismo modo, las entidades reales o su sustancia que tiene realidad objetiva y existencia positiva, no pueden convertirse en nada. La sustancia no puede desaparecer. Por lo tanto, la materia no puede ser destruida. ver: ‘MATERIA (reexaminada)’.

La energía y la materia juntas se conservan, pero con dificultad, a veces se pueden interconvertir. Por ejemplo, en el gran colisionador de hadrones, dos protones que viajan cerca de la velocidad de la luz chocan y crean una lluvia de partículas de la energía. Ciertamente, los protones fueron destruidos, y lo que sale son partículas en gran parte inestables que se descomponen aún más, emiten energía y se vuelven menos masivas.

Por supuesto, era habitual, mucho depende de lo que signifiquen sus términos. Por ejemplo, puede escribir m = E / c ^ 2, lo que significa que toda su energía es masa dispersa, o alternativamente, toda su masa es energía restringida.

Si Y a menudo sucede como un proceso conocido como producción en pareja .

La producción en pareja es el proceso de creación de una partícula elemental y su antipartícula . Esto se permite cuando hay suficiente energía para crear el par (mayor que la suma de las masas en reposo de la partícula y la antipartícula) y la situación conserva tanto la energía como el impulso . El ejemplo más destacado de esto es la producción de un electrón y un positrón cuando un fotón de alta energía interactúa con el núcleo. La conversión de la energía en masa se produce como resultado de la famosa ecuación de Einstein [matemáticas] E = mc ^ {2} [/ matemáticas].

Crear. Crea … Hmm … Ves que el fraseo te da diferentes respuestas.

Si tuviera que responder a su pregunta, entonces la respuesta sería un simple NO. No, no puedes crear materia. Porque crear realmente algo es hacer algo de la nada, lo cual es imposible. Entonces, los humanos e incluso los extraterrestres, realmente no podemos crear nada. Solo podemos hacer cosas de otras cosas.

Y aquí es donde desarrollaré tu pregunta original. Si hubiera preguntado “¿Puede hacer algo?” En ese caso la respuesta sería SÍ. Podemos hacer la materia. Y al hacer materia me refiero al proceso de tomar energía y luego convertir la energía en materia. Ya se ha hecho antes. No a gran escala, pero aún así se hizo. Y entonces existe la prueba de que puedes “crear” / generar energía a partir de la materia y viceversa.

Verá, aunque a la gente le gusta usar el término “crear” … En realidad, en realidad no están creando nada en absoluto. Solo podemos convertir las cosas en otras cosas, o en otras palabras, hacer algo de otra cosa. Pero nunca, NUNCA, realmente creas nada. Porque crear algo es convertir nada en algo, creando así algo. De la misma manera, no podemos decir que hemos destruido algo en absoluto. Porque destruir algo sería tomar ese algo y convertirlo en nada, destruyéndolo realmente. Pero de nuevo no podemos hacer eso.

Entonces, los humanos en toda su historia nunca han creado o destruido nada.

¿Cómo se puede crear la materia?

La masa es equivalente a la energía. Entonces, en teoría, podríamos crear masa al convertir algo de energía en masa. ¿Es eso lo mismo que crear materia? Bueno, en la colisión de partículas a alta velocidad, a menudo se crean más partículas que se destruyen y la masa total aumenta. Entonces podrías llamar a eso crear materia.

¡La materia solo se puede crear y aniquilar en Quantum Mechanics! ¡Pero no en mecánica clásica y en realidad! ¡Los invito a que miren el otro lado del modelado de la física, a saber, la Mecánica Clásica, que prácticamente todos los científicos piensan que es obsoleta, principalmente porque se les “ha dicho”! Echa un vistazo a mi presentación en: http://www.engmatovuresearch.net y, en particular, busca los capítulos 1 y 3B. Apreciará cómo la Mecánica clásica es mucho más precisa que la Mecánica cuántica, incluso a nivel subatómico.
Anthony Matovu

Están sucediendo muchas cosas aquí, y vale la pena pensar en las otras respuestas planteadas aquí.

Pero, también, esto se relaciona con la “primera ley de la termodinámica” o la “conservación de la energía”. Y hay una variedad de ejemplos y formas de pensar sobre esto.

Pero sobre todo lo que estamos diciendo aquí es que cuando algo “desaparece” se “fue a alguna parte”.

Por ejemplo: si quema un pedazo de papel, se convierte en humo (y hay calor y luz).

Hay un * lote * de ejemplos.

Pero mi favorito en esta línea son los neutrinos, porque están casi al límite de nuestra capacidad de observarlos. La mayoría de las veces solo los conocemos por teoría. Simplificado en exceso, es una teoría que cuando algo desaparece, se va a algún lado.

(Y pasaron décadas entre el momento en que las personas comenzaron a decir que tenían que estar allí y cuando las personas comenzaron a poder detectarlas. Intenta pensar cómo * eso * debe haberse sentido …)

Y hay más en esta línea. Cosas que otras teorías dicen que tiene que estar en algún lugar, pero que no hemos podido averiguar cómo verificar. (No hace falta decir que las personas tienden a ver esas teorías con considerable escepticismo …)

Quizás una mejor pregunta es: ¿cómo puede verificar dos veces hasta qué punto las teorías con las que está trabajando son relevantes para los proyectos en los que está trabajando?

De hecho, en la relatividad general, la energía no se conserva globalmente, ¿se conserva la energía en la relatividad general ?, por lo que, en cierto sentido, incluso se puede crear energía.

Sí, el sol, por ejemplo, destruye 600 millones de toneladas de materia por segundo. Bastante impresionante.

Aquí en la tierra es difícil pero apenas posible medir las cantidades minúsculas de materia que se destruye.

Si se encuentra en un país que tiene centrales nucleares, en parte está alimentando su hogar con energía proveniente de la materia que se está destruyendo (o más exactamente: convertida en energía).

La fisión encarna el acto mismo de convertir la materia en energía. El combustible gastado que sale de la planta de energía nuclear es ligeramente más liviano que el combustible crudo que ingresó. La diferencia en masa es la energía que ha utilizado (al hacerlo, la mayor parte se convirtió en un calor de bajo grado que se disipó a la atmósfera).

Entonces no es un mito. Eso es E = mc ^ 2 en el trabajo.

Todas las otras respuestas, supongo que satisfacen su consulta.
Sin embargo, debes saber que la materia es en realidad energía y puedes considerarla como una excitación de varios campos. Entonces,
Resumen; puedes decir que la materia (energía) puede destruirse pero solo de una forma reaparece en otro lugar con otra forma de ella.
Por ej.
Aplaude
La energía cinética en el movimiento de tu mano se destruye cuando aplaudes
Sin embargo, se libera una cantidad equivalente de todas las demás energías como sonido, calor, etc.
Espero que esto satisfaga su preocupación.

Si. Se llama producción en pareja. Sin embargo, para crear materia con la masa [matemática] m [/ matemática] necesitará la energía [matemática] m \ cdot c ^ 2 [/ matemática] (donde [matemática] c [/ matemática] es la velocidad de la luz en el vacío).

Para crear un gramo de materia, necesitaría tanta energía como 21½ kilotones de liberaciones de TNT.