Si la masa es energía y viceversa, ¿puedes compactar energía en materia? ¿Qué efectos podría tener eso en el entorno?

(Título original de la pregunta “¿Se puede convertir la energía en materia?”)

Sí, esa es, en cierto sentido, la idea detrás del LHC y otros aceleradores de partículas gigantes, lo que indica lo increíblemente difícil que es realizar esta conversión. Lo que se necesita es concentrar una inmensa cantidad de energía en un vecindario extremadamente pequeño, al tener dos partículas subatómicas *, que se mueven muy cerca de la velocidad de la luz, colisionando. Parte de la energía disponible se transformará en un montón de otras partículas, que luego se analizarán e identificarán.

Por lo tanto, en el corto plazo no obtendrá cantidades macroscópicas de materia producida por la energía.

La razón por la que funciona es que concentra una energía de aproximadamente 1 microjulio o 10 en un volumen del tamaño de un núcleo atómico. La cantidad de energía puede sonar bastante pequeña, pero la parte importante es el tamaño increíblemente pequeño del volumen en el que se enfoca, por lo que el número relevante es más bien (ciertamente un poco ondulado) energía dividida por el volumen.

* En LHC: protones (núcleos de hidrógeno) o núcleos principales

La energía está hecha de partículas llamadas bosones, mientras que la materia está hecha de partículas llamadas fermiones. Lo que distingue a los bosones de los fermiones es algo llamado spin. El giro de un bosón es un número entero, mientras que los fermiones tienen giros de números no enteros. Un ejemplo de energía que se convierte en materia es la producción de pares: la luz es energía, por lo que está hecha de bosones llamados fotones con espín 1. Por lo tanto, un fotón puede convertirse en un electrón y un positrón (la versión antimateria de un electrón), que tienen giro de 1/2. Del mismo modo, un electrón y un positrón pueden anillarse entre sí y convertirse en un fotón. ¡Es realmente tan fácil ir entre la materia y la energía!

Sí, de hecho! Lo hacemos todo el tiempo con uno de estos: Collider

Tome un par de partículas cargadas (no tienen que cargarse, pero sin duda hace que sea más fácil darles energía). Agilícelos usando campos eléctricos / magnéticos (o ambos).

Golpéelos entre sí desde direcciones opuestas (porque de esa manera obtendrá la mayor cantidad de energía en la colisión), y listo, si se chocan entre sí en el ángulo y la velocidad correctos, emitirán una lluvia de partículas. que es la energía de las dos partículas con las que comenzaste a convertirse en masa.

El gran colisionador de hadrones y sus amigos hacen este tipo de cosas todo el tiempo.

Algunos de los ejemplos más convincentes de equivalencia masa-energía están a nivel atómico; por ejemplo:

“Por ejemplo, la masa de un núcleo atómico es menor que la masa total de los protones y neutrones que lo componen, pero esto solo es cierto después de que esta energía de unión se haya eliminado en forma de un rayo gamma (que en este caso sistema, se lleva la masa de la energía de unión). Esta disminución de masa también es equivalente a la energía requerida para dividir el núcleo en protones y neutrones individuales (en este caso, el trabajo y la masa tendrían que ser suministrados) “.

Un ejemplo de macroescala es el evento LIGO recientemente descubierto. Los dos agujeros negros progenitores tenían 36 y 29 masas solares al principio y 62 masas solares en el agujero negro final. Las 3 masas solares que faltan se emitieron como ondas gravitacionales.

Absolutamente si . Según Einstein, Masa y Energía no son dos entidades diferentes, sino que son solo dos propiedades inseparables de un solo sistema . Si tenemos “uno” el “otro” inherentemente asociado con él . Y pueden ser interconvertibles, utilizando la ecuación más elegante de Einstein.

Donde E es Energ y

M es la masa del sistema

c es la velocidad de la luz en el espacio libre.

Antes de la formulación y prueba de esta ecuación sobresaliente, solíamos conocer la conservación de la masa y la energía de conservación como dos fenómenos diferentes, que están limitados al régimen clásico . Estos fenómenos no pueden responder a ciertos eventos mecánicos cuánticos como,

Producción de pares, aniquilación de pares, energía de unión de un núcleo, fisión nuclear, fusión nuclear … etc.

Aniquilación en pareja y producción en pareja

Producción en pareja:

La “producción en pareja” es el proceso en el que la “energía” se convierte en “masa”. Cuando un fotón de rayos Gamma de energía mayor o igual a 1.02 MeV en la “vecindad de un núcleo pesado ” (para conservar el impulso) puede producir un electrón (e> -) y es un positrón antimateria (e> +) cada uno masa en reposo 9.1 x 10 ^ -31 Kg.

Gracias 🙂

No podemos hacer eso. Presumimos que la masa es solo energía súper compacta, pero aún no hemos alcanzado el nivel para decir qué es realmente la energía. Sabemos que la radiación electromagnética son fotones que se mueven a diferentes frecuencias. ¿Qué compone los fotones? No tenemos idea y no sabemos qué tan lejos del microscopio tenemos que llegar para llegar finalmente a la estructura más básica del universo. Sin embargo, para las ecuaciones matemáticas, la energía y la masa son equivalentes (dadas las unidades apropiadas).

Después de escribir la respuesta anterior, se me ocurre una forma de crear masa con energía, aunque algunas personas pueden estar en desacuerdo con su masa. Ve a una velocidad cercana a la velocidad de la luz. Cuanto más rápido vaya, más masa tendrá y nunca podrá alcanzar la velocidad de la luz.

No, la energía no se “convierte” en masa, ni la masa se “convierte” en materia. La energía es masa y la masa es energía. Específicamente, la masa en reposo es una forma particular de energía de masa. Por lo tanto, los procesos naturales realmente solo convierten la energía de masa de una forma a otra: energía cinética en energía potencial química o nuclear o viceversa, energía potencial gravitacional en energía cinética (o viceversa), o, para el caso, descansar masa en otras formas de energía (o viceversa).

De hecho, cada vez que un objeto pierde energía (por ejemplo, irradia calor) su masa disminuye. En circunstancias cotidianas, esta disminución es tan pequeña en comparación con la masa del objeto que es indetectable. Pero en procesos que son lo suficientemente potentes, como las reacciones nucleares, el cambio de masa es observable. Pero, enfatizo, no es porque “la masa se convierte en energía”, sino porque parte de la energía de la masa se pierde, por ejemplo, en forma de radiación. Si colocara algún material fisionable nuclear en un contenedor impenetrable, la masa total del contenedor no cambiaría incluso después de que el material se sometiera a fisión; la energía de masa que irradia permanecería atrapada dentro de la caja, contribuyendo a su masa total.

En cualquier caso, debo enfatizar que este tipo de conversión entre varias formas de energía, incluida la masa en reposo, está ocurriendo todo el tiempo a su alrededor. Cada vez que un objeto caliente se enfría, pierde una pequeña cantidad de energía de masa en su entorno. Cada vez que ve combustión, parte de la energía potencial química se convierte en calor irradiado, y la masa de los productos de combustión será muy ligeramente menor que la masa original del combustible y el oxidante. En una escala mayor, nuestro Sol irradia aproximadamente 4.5 millones de toneladas métricas de energía de masa por segundo al espacio, en forma de buena luz solar, es decir, luz. Y sí, si un asteroide absorbiera algo de esa luz solar y se calentara en el proceso, su masa aumentaría; pero ese aumento es imperceptiblemente pequeño en comparación con la masa del asteroide.

En Física de partículas y física nuclear, básicamente todas las ramas de la física donde se tiene en cuenta la relatividad especial, la ecuación de conversión de masa-energía viene dada por la ecuación clásica de Einstein,

Ahora aquí, m viene dado por,

Aquí mo se llama masa en reposo. A velocidades que son muy bajas en comparación con la velocidad de la luz, mo es casi igual a m. Esta aproximación es válida incluso en el caso del automóvil que se mueve más rápido. Ahora que hemos establecido que la masa de una partícula varía con su velocidad ( eso sí, el resto de la masa en masa es constante) , es fácil averiguar a dónde voy con esto ahora.

Digamos que soy una partícula subatómica que se mueve muy rápido. Choco con un obstáculo.
Mi velocidad se reduce. Por lo tanto, así es mi masa. Ahora, antes de colisionar mi masa era decir, mi mientras mi velocidad era vi. Para abreviar, me referiré a esto como mi (vi). Después de la colisión, mi masa es mf (vf). Como mi energía es una función de mi masa y, por lo tanto, de mi velocidad, también sufre un cambio. ¿A dónde va entonces? En una colisión típica, dependiendo de la naturaleza (elástica o inelástica), una parte del mismo podría administrarse al otro cuerpo en colisión y una parte al medio ambiente. Esta energía se entrega a costa de mi masa reducida. Todo esto sucede en la tierra, dentro de reactores nucleares y colisionadores de partículas.

Espero que esta respuesta lo aclare 🙂

La energía se convierte en masa en el modo de interacción par-producción de los rayos gamma con la materia. De los tres modos principales en los que los rayos gamma interactúan con la materia, a saber, el efecto fotoeléctrico, la dispersión de Compton y la producción de pares, la producción de pares es el modo dominante para que los rayos gamma de alta energía interactúen con la materia. En la producción de pares, los rayos gamma energéticos en el campo nuclear dan lugar a un par de un electrón y un positrón, los cuales se mueven hacia adelante. Si estas partículas creadas tienen una energía lo suficientemente grande, pueden crear nuevamente rayos gamma energéticos, lo que nuevamente puede dar lugar a un par de positrones de electrones. Son estos mecanismos de producción de pares, Bremsstrahlung, aniquilación de positrones, los que producen extensas lluvias de aire de unos pocos kilómetros de ancho y varios metros de profundidad y varios kilómetros de largo. Estos ocurren cuando una partícula cargada ultra-relativista ingresa a la atmósfera. Homi Bhabha y Heitler dieron una teoría de las duchas de aire, que explicó con éxito el fenómeno.

Volviendo a la pregunta, la conversión de la materia en energía y la energía en materia tiene lugar todo el tiempo en la naturaleza.

Una teoría cosmológica dice que casi toda la materia en el universo se condensó del vacío para equilibrar la energía gravitacional negativa resultante del período inflacionario. Eso sería de una manera. Haz un universo.

Otra forma más práctica es disparar un montón de rayos gamma entre sí. Ocasionalmente, dos se unirán para formar un par de partículas / antipartículas. Si los rayos gamma son más energéticos que .511 MeV, ocasionalmente obtendrás un átomo de positronio, hecho de un electrón y un positrón. Por supuesto, no durará mucho antes de que se descomponga en dos rayos gamma de .511 MeV nuevamente, pero al menos es algo.

Según la ecuación de Einstein E = mc ^ 2, masa y energía son interconvertibles. El mejor ejemplo de conversión de masa en energía es la reacción de fisión nuclear.

Pero hasta ahora no se ha descubierto tal proceso a través del cual la energía se puede transformar en masa.

No puedes convertir fotones en materia porque se mueven a la velocidad de la luz y no tienen masa en reposo. No son parte de un átomo (aunque cuando golpean uno pueden excitar electrones a un estado de energía más alta).

Si obviamente.
La famosa ecuación de Einstein:
E = mc ^ 2
Nos dice que la energía y la masa están interrelacionadas.
La masa se puede convertir en energía si se acelera al doble de la velocidad de la luz … puede formar energía.
Ahora, viceversa, incluso puede suceder. Hay un dicho popular en la comunidad científica de que “la materia es la forma condensada de energía”.
Sí, lo es … se necesita mucha energía para hacer tan pocos angstrongs.

Claro, lo hacemos todo el tiempo en aceleradores de partículas.

Si empujas un objeto para acercarlo a la velocidad de la luz, se vuelve más masivo.

Así es como funciona el ‘límite de velocidad’ de c; cuanto más empujas un objeto que se aproxima a c, más masa adquiere para frustrar tus esfuerzos. La energía que aplica se convierte directamente en masa.

Esto sucede en un grado minúsculo indetectable cada vez que lanza una pelota (es decir, acelera cualquier objeto desde un marco de referencia no inercial).

Ciertamente, E = mc ^ 2 parece mantenerse, en todas partes. Incluso hay algunos casos raros en los que un montón de fotones colisionan a la perfección y hacen que una partícula sea una antipartícula. ¡Energía a masa! ¿Quien lo hubiera pensado?

Un fotón gamma es un paquete de energía. Es un fotón de muy alta frecuencia, comúnmente observado en procesos nucleares. En presencia de un núcleo pesado, es posible que un fotón gamma (de una energía particular) se convierta en un par electrón-positrón.
Es posible que sepa que el electrón es uno de los componentes más básicos de la materia. El positrón es su antipartícula, por lo tanto, es capaz de aniquilar un electrón dando como resultado la producción de un fotón gamma cuya energía es igual a la suma de las masas en reposo del positrón y el electrón. Esta es la conversión de masa en energía.
La producción de pares, que describí anteriormente, es exactamente lo contrario de este proceso.

La materia es una tasa A, no importa que sea independiente

El movimiento es relativo, no tiene sentido para el movimiento absoluto.

Entonces, proporcionemos algunas ideas nuevas para ampliar nuestro pensamiento

Modificación del modelo de Copérnico-Kepler

1-

El sol está en el nivel vertical relativo a la Tierra.

2-

Todos los planetas solares se encuentran en el nivel horizontal relativo a la Tierra.

3-

El Sol es más alto que la Tierra, y más alto que todos los planetas solares.

4-

La línea recta del Sol a la Tierra es la línea principal del grupo solar.

5-

Los planetas giran alrededor de esta línea, y no alrededor del sol.

6-

es decir, los planetas giran alrededor de la línea conectada entre el Sol y la Tierra …

7-

Eso significa que cuando el planeta gire alrededor del sol, él girará alrededor de la Tierra también porque ambos están conectados por esta misma línea

8-

Por eso, el modelo de Ptolomeo vivió mucho tiempo, porque era correcto

9-

Entonces, si el planeta gira alrededor del sol o alrededor de la Tierra, el resultado será el mismo, porque ambos contribuyeron a crear la línea principal en el grupo solar

10-

Y debido a que el sol está más alto que la Tierra, vemos que el sol vacila hacia adelante y atrás con un ángulo de 63.7 grados anuales, como un movimiento circular.

11-

Entonces, el movimiento del círculo solar NO es cierto, sino que fue el resultado de nuestra visión incorrecta del movimiento solar …

12-

Afirmo que los planetas desde la Tierra hasta Plutón se mueven hacia el sol, pero Mercurio y Venus se mueven en la dirección inversa.

13-

El desplazamiento diario de la Tierra hacia el sol = 1 km

14-

La modificación anterior puede darnos una explicación del fenómeno astronómico egipcio 2737, en el que Mercurio, Venus y Saturno eran perpendiculares en la Tierra el 12/03/2012 (en las cabezas de las pirámides egipcias, apéndice No.1),

15-

Lo que prueba que los planetas no solo giran alrededor del sol sino que también giran alrededor de la Tierra, respalda esta modificación.

Por favor lea mi periódico

https://www.slideshare.net/Gerge …

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A pesar de todos los experimentos de colisión realizados por humanos en los colisionadores y los aceleradores para convertir la energía en materia, la naturaleza lo está haciendo a nuestro alrededor de una manera tan maravillosa, especialmente en este planeta nuestro excepcional llamado tierra.

Solo mire la minúscula semilla que plantó en la tierra y que se convirtió en este poderoso árbol. Y ahora, piense en el asunto que estaba allí en esa pequeña semilla y en el asunto que está allí ahora en este enorme árbol que proviene de esa pequeña semilla. ¿De dónde viene todo este asunto? Los ingredientes materiales que la semilla asimiló de la tierra no podrán dar cuenta de la materia que hay en el árbol. Toda esta materia en el árbol es en gran medida la conversión del calor y la energía de la luz del sol en materia hecha por la naturaleza en su propia forma inescrutable cuyo mecanismo aún no entendemos. Todavía no lo hemos mirado o estudiado desde esta perspectiva.

De hecho, todos los procesos de la vida son excelentes ejemplos de conversión de energía en materia.

Sí, sucede todo el tiempo de forma natural. Los rayos cósmicos de alta energía que golpean la Tierra convierten su energía en partículas tales como electrones, muones y sus antipartículas.

Esto también ocurre en todos los aceleradores de partículas en todo el mundo, como el LHC, donde la energía cinética de muy alta energía pero partículas de baja masa se colisionan y se convierten en partículas de mayor masa. También tenemos colisiones de fotones fotónicos y hemos observado conversiones directas que colisionan fotones a pares de posición de electrones.

Ocurre todo el tiempo naturalmente también, en física cuántica los pares de partículas-antupartículas entran y desaparecen. Cerca de los agujeros negros, uno de ellos cae y detectamos al otro como radiación de Hawking.