¿EEE realmente es igual a mc2mc2mc^2? Si la masa se acelera hasta la velocidad de la luz, ¿la masa se convierte en energía?

Esta es una pregunta demasiado ingenua, en lo que respecta a la física, y el título hace una pregunta diferente a la del cuerpo. La respuesta corta es sí para "¿Tiene$E$realmente iguales$mc^2$", y no para "Si la masa se acelera hasta la velocidad de la luz, la masa se convierte en energía". Esto se debe al hecho de que hay dos usos de la palabra "masa" en física, según el contexto.

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La masa en reposo es una medida característica de la materia. Cuando hablamos de partículas elementales la masa es la masa en reposo de cada una,$m_0$que no cambia por muy rápido que vaya.

$E=mc^2$cualquiera de los dos medios$E=m_0 c^2$para un objeto en reposo, o$E=m_{rel} c^2$cuando el objeto se mueve.

La ecuacion$E = m_{rel} c^2$presas para objetos en movimiento. Cuando la velocidad es pequeña, la masa relativista y la masa en reposo son casi exactamente iguales.

Es la masa relativista la que crece con la velocidad,

y se debe a la energía cinética dada a la partícula, la masa en reposo no cambia. De la fórmula es evidente que una partícula masiva solo puede acercarse gradualmente a la velocidad de la luz, nunca igualarla; incluso acercándose a él, se necesitarían enormes cantidades de energía cinética. Más lecturas en el artículo de wiki.

Edite después de los comentarios en la respuesta reciente de @Ron Maimon.

Los estudios en física nuclear y de partículas, así como en astrofísica, han establecido que aunque nuestras vidas transcurran en entornos no relativistas, la relatividad gobierna desde el microcosmos hacia arriba. Esta vista se organiza mediante el uso de cuatro vectores, que distinguen dos masas:

a) en una parte invariante,$m_{0}$que caracteriza a un cuerpo, del mismo modo que una longitud caracteriza a una regla en tres dimensiones,

y b) una masa relativista$m_{rel}$que incluye la energía que tiene un cuerpo debido al movimiento.

En reposo, las dos masas son iguales, y en nuestro mundo cotidiano, donde las velocidades son mucho menores que$c$indistinguibles experimentalmente.

En este lenguaje toda masa es energía, de$E = m_{rel} c^2$,

uno ve que$E/c^2 = m_{rel}$

para todas las velocidades, ya que$c$es constante Entonces, la respuesta es que un cuerpo material es energía a partir de la velocidad 0 , y esto no cambia para velocidades muy altas, excepto cuando aumenta la energía. Sólo la parte cinética de esta energía está disponible en el mundo cotidiano no relativista.

Por lo tanto, la verdadera respuesta de la física no es ni sí ni no.

No, no lo hace.$E = m c^2$se mantiene solo para objetos masivos en reposo. Cuando se mueven, esta relación ya no se mantiene. La relación energía-masa-momento más genérica se mantiene en estas situaciones:

En esta ecuación,$m$es la masa invariante,$E$la energía total y$p$el momento. Cuando el objeto con masa invariante$m$sube la velocidad,$E$y$p$ambos aumentan, mientras que$m$permanece igual a lo que es en reposo. De ahí su nombre 'masa de reposo'.

No. La masa se puede convertir en energía (sucede, por ejemplo, en el sol y en una planta de energía nuclear), y la energía en masa (por ejemplo, el Big Bang). Otra forma de energía es la energía de movimiento (llamada energía cinética) que aumenta a medida que el objeto se acelera hacia la velocidad de la luz (la velocidad máxima).

Sí,$E=mc^2$siempre, para todo, porque lo que coloquialmente llamamos "masa" no es más que la energía contenida en algo. La cantidad que los físicos llaman "masa" hoy en día es la masa medida cuando viaja con algo, y esta es la masa en reposo. Pero la masa en reposo no es lo que pesa en una balanza, ni es lo que sientes como resistencia al empuje, ni es aditivo para dar la masa de un sistema compuesto, ni es la fuente de la gravedad. La energía (dividida por$c^2$) es todas estas cosas. Cuando la energía se convierte en unidades usando$c$convertirse en una masa, se llama la "masa relativista", que, cuando eliges unidades para que$c=1$, es sólo un sinónimo de energía.

Lev Okun ha argumentado que el concepto de "masa relativista" está desactualizado y es pedagógicamente inútil. Está completamente equivocado en esto. Una vez que un estudiante entiende que lo que llamas "masa" día a día es realmente la energía (dividida por$c^2$), que libera la útil palabra corta "masa" para que signifique otra cosa, a saber, "masa en reposo", pero no hasta que comprenda la equivalencia de energía y masa coloquial.

Lógicamente, la respuesta es "Sí", pero solo por la forma en que se define la implicación lógica; ver aquí

Si la masa se acelera hasta la velocidad de la luz, entonces seguro que la masa se convierte en energía (o en un cuenco de petunias, o en la raíz cuadrada del existencialismo).

El punto es que la premisa no es posible; acelerar la masa hasta la velocidad de la luz requeriría un aporte de energía infinito. No solo energía equivalente a la masa, a través de E = mc ^ 2, sino literalmente infinita.

La afirmación "Si mido 20 pies de altura, entonces mi nombre es Fred" es verdadera, porque no mido 20 pies de altura (el hecho de que mi nombre no sea Fred es irrelevante).

Pero la respuesta a una versión mejor redactada de su pregunta probablemente sería "No". No importa qué tan rápido aceleres una masa, la masa en reposo original sigue ahí.