¿La energía de unión al gluón es responsable de la inercia?

Sí, la energía de unión al gluón es responsable de aproximadamente el 99% de la masa inercial de la materia. La mayor parte de la masa inercial restante se debe a la masa en reposo de los electrones y quarks. (Esta masa de reposo de electrones y quark es lo que el campo de Higgs es responsable de crear en el Modelo Estándar de Física de Partículas).

La teoría especial de la relatividad de Einsteins demostró que la energía y la masa son equivalentes por [matemáticas] E = mc ^ 2 [/ matemáticas]. Por lo tanto, todo tipo de energía, ya sea de gluones, campos electromagnéticos, energía cinética de movimiento térmico o incluso la energía de un campo gravitacional en sí, todos contribuyen por igual y tendrán el mismo efecto que tiene una masa. En la física newtoniana, la masa tiene dos efectos: es la causa de la inercia (en el término [matemática] ma [/ matemática] de [matemática] F = ma [/ matemática]) y produce una fuerza gravitacional de [matemática] F = Gm_1m_2 / r ^ 2 [/ math] (que es la ley de gravitación de Newton).

Otra idea de Einstein, desde 1907, es el principio de equivalencia:

Una pequeña reflexión mostrará que la ley de la igualdad de la masa inercial y gravitacional es equivalente a la afirmación de que la aceleración impartida a un cuerpo por un campo gravitacional es independiente de la naturaleza del cuerpo. Para la ecuación de movimiento de Newton en un campo gravitacional, escrita en su totalidad, es:

(Masa inercial) [matemática] \ veces [/ matemática] (Aceleración)
[matemática] = [/ matemática] (Intensidad del campo gravitacional) [matemática] \ veces [/ matemática] (Masa gravitacional).

Es solo cuando hay igualdad numérica entre la masa inercial y gravitacional que la aceleración es independiente de la naturaleza del cuerpo.

El principio de equivalencia se ha verificado experimentalmente con una precisión de [matemáticas] 5 \ veces10 ^ {- 13} [/ matemáticas] por lo que es uno de los resultados mejor probados en física. (Ver http://en.wikipedia.org/wiki/Equ…)

Entonces, debido a este principio de equivalencia, no necesitamos distinguir la masa inercial de la masa gravitacional: todo es solo masa y dado que la energía es equivalente a la masa, la energía de unión al gluón contribuye a la masa inercial.

Si. El verdadero quid del descubrimiento de Einstein de la equivalencia entre masa y energía es que la energía realmente es lo mismo que la masa intertial. Entonces, la fuerza fuerte que une a un nucleón agrega energía, o equivalente a la masa de inercia.

Un punto técnico, no sé si la energía de unión es el término correcto. Esto normalmente se refiere a la energía que mantiene unido un núcleo (o átomo), y es la cantidad por la cual la masa total es menor que la suma de las masas de las partes. Para el nucleón, la masa total es en realidad mucho mayor que la suma de la masa de las partes, por lo que realmente está en un estado excitado donde las leyes de conservación evitan que se descomponga. Si esto se llama energía de enlace, sería energía de enlace negativa.

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