¿Qué queremos decir con “La teoría especial de la relatividad muestra que la velocidad de la luz es el límite superior de las velocidades y que la masa y la energía están relacionadas”?

Una consecuencia de SR es que la energía cinética de un objeto con masa en reposo [matemática] m_0 [/ matemática] es [matemática] (\ gamma-1) m_0c ^ 2 [/ matemática], donde [matemática] \ gamma (v) [/ math] es el factor de Lorentz. Dado que el factor de Lorentz tiende al infinito en c, esto significa que no puede dar a un objeto con masa en reposo distinta de cero suficiente energía cinética para alcanzar c.

Además, el “-1” sugiere que la masa en reposo también tiene una interpretación como algún tipo de energía, y así es como resulta: en ciertas circunstancias, como la producción cinética de energía de par, se puede convertir a / desde la energía en reposo.

La luz es una onda pura en la relatividad especial de vainilla, que es una teoría pre-cuántica, por lo que lo anterior no se aplica, pero en la teoría del campo cuántico se calza como una partícula con masa en reposo cero llamada fotón. Por supuesto, esto significa que un fotón nunca puede estar en reposo, sino que es efectivamente energía cinética sin cuerpo.

Un experimento de interferencia, realizado antes de la teoría especial de la relatividad de Einstein, había indicado que la velocidad de la luz se comporta de manera diferente en comparación con la velocidad de otros objetos.

Dirigido por esta observación experimental, Einstein afirmó que la velocidad de la luz (en el vacío) es el límite superior de las velocidades de los objetos. Esto también significa que no hay nada como una acción instantánea.

Comenzando con esta declaración, Einstein demostró que la masa se puede convertir en energía. Esto también significa que la ley de conservación de la energía es válida solo cuando la suma de la masa de los objetos involucrados permanece sin cambios.

Esta conversión de masa en energía es responsable del tremendo calor liberado en muchas reacciones químicas y nucleares.

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