¿Nuestra existencia nos cuesta energía?

Cuando algo necesita informar su presencia, como la presencia electromagnética de partículas cargadas, o la presencia gravitacional de partículas debido a su masa. ¿Esto se hace enviando información de su existencia propagada en el espacio a través de algún tipo de ondas electromagnéticas u ondas gravitacionales hipotéticas?

Entonces, como parte de decirles a otros de su presencia, ¿las partículas pierden constantemente su energía? Entiendo que también podrían ganar energía de la misma manera, pero si una partícula estuviera completamente aislada, ¿perdería su existencia y se convertiría en energía pura con el tiempo?

Entiendo que la masa y la energía juntas permanecerían constantes, pero mi pregunta es si algo le sucedería a una partícula o si seguiría siendo una partícula.

Observe que si las partículas perdieran energía, desaparecerían.
Entonces, ¿cómo expresan las partículas sus campos a otras partículas? Creo que las ondas em son el camino a seguir y son costosas, quiero decir energéticamente.
Comentario a la pregunta (v2): ¿Realmente estás preguntando si existe una partícula elemental estable?
@ Qmechanic: no, estoy hablando de campos y energía relacionada con la propagación de todas las partículas, lo que me lleva a pensar en esa pregunta
Creo que el OP puede estar preguntando: si la fuerza EM se comunica mediante fotones (de manera equivalente, si se necesita energía para mantener el campo EM alrededor de una carga aislada), entonces ¿por qué las partículas cargadas no pierden energía y, por lo tanto, masa? ¿No debería una carga aislada irradiar toda su masa-energía?

Respuestas (2)

La energía en la física toma muchas formas , que pueden ser intercambiables durante las interacciones. La ley de conservación de la energía se cumple para la suma de todas las diferentes manifestaciones energéticas del sistema en estudio.

si una partícula estuviera completamente aislada, ¿perdería su existencia y se convertiría en energía pura con el tiempo?

No . Una partícula aislada puede tener energía como masa en reposo, puede tener energía cinética si se mueve con respecto a algún sistema de coordenadas. No hay forma de transferir su energía de masa en reposo a ningún lado, a menos que sea a través de interacciones (y entonces no está aislado). Una partícula aislada es estable si no puede descomponerse en otras partículas. El electrón, por ejemplo, o un fotón, solo pueden desaparecer a través de interacciones con otras partículas elementales.

Probablemente esté confundido por la imagen mecánica cuántica simplificada de una partícula cargada que intercambia continuamente fotones virtuales con otras partículas cargadas en el entorno. Los fotones virtuales son una herramienta de cálculo útil para obtener las probabilidades de las interacciones de las partículas elementales. Lo virtual significa que no conservan la medida de impulso de energía de su vector cuatro, están fuera de la capa de masa, por lo que la conservación de energía no tiene sentido en estos intercambios.

En el electromagnetismo clásico los campos de partículas cargadas son estables, tienen una densidad de energía pero está asociada con la partícula como su carga y no puede ser disminuida por interacciones. Este es un hecho observacional. Las condiciones de contorno de un problema con muchas cargas determinarán los campos compuestos, y cualquier energía producida o perdida proviene de otra forma de energía que no sea la densidad de energía de campo de los electrones individuales; probablemente será energía cinética o potencial para empezar.

Mirando macroscópicamente a los organismos vivos, sí, intercambian continuamente señales de energía con el medio ambiente, energía que tienen que reponer de otras formas (alimentos).

Aunque no partículas elementales

Entonces, cuando cargamos algo (inicialmente descargado), ¿el cuerpo cargado no envía ondas electromagnéticas para establecer su campo? No estoy seguro de que esta sea una explicación correcta.
Un cuerpo cargado es todo positivo o todo negativo. Si todo es positivo, la carga está formada por las cargas elementales que residen en los iones de la superficie. Si es negativo, es el campo colectivo de los electrones que residen en la superficie. En el proceso de carga existen ondas electromagnéticas porque los cambios en el campo eléctrico o magnético generan ondas electromagnéticas, pero no son las ondas las que establecen el campo. La energía para orientar todos los electrones en la superficie proviene de la corriente gastada y, en última instancia, de los generadores que crean la corriente.
La energía del campo estático proviene del campo combinado/colectivo de los electrones (o iones si es una carga positiva).
¿Y de dónde viene ese campo (el campo colectivo)?
@annav Parece que no has terminado tu última oración de la respuesta.
Cada electrón tiene un valor de carga de e que crea un campo eléctrico a su alrededor. Un conglomerado de electrones tiene un campo colectivo vectorialmente aditivo. Viene de los electrones individuales que nunca pueden perder su carga e.
No lo niego, pero dado que se nos enseña que esos campos se configuran no solo presentes como en el caso de la conversión de neutrones a protones y electrones, sus campos se configurarían no solo presentes, solo porque son ondas estacionarias/estacionarias eso no significa que las partículas no deban ser emitidas/intercambiadas
Emitiendo e intercambiando partículas por partículas no elementales, pero existen partículas elementales que no cambian su masa en reposo, carga y espín, porque no son compuestas. en.wikipedia.org/wiki/… . Todos los demás se construyen a partir de estos elementales en la tabla, y se suman las cargas que forman las partículas compuestas y sus campos se suman vectorialmente según la geometría si son moléculas más grandes/coglomaratos. Esto se debe a que la carga es un atributo elemental, no cambia. (hecho experimental)
Está confundido por los intercambios de partículas virtuales en los diagramas de Feynman. La energía se conserva allí solo entre las líneas entrantes y salientes. Los nombres de las líneas de partículas intermedias son solo para realizar un seguimiento de los números cuánticos. Como la energía no se conserva en los pasos intermedios, la partícula estática que no interactúa no pierde energía, si asumimos que está interactuando en el infinito con otro electrón.
Pero nunca hemos hecho experimentos con sistemas aislados, que son francamente inexistentes. Declaro claramente en mi pregunta que las partículas podrían recuperar su energía mediante la interacción de otras partículas. Pero en un sistema aislado debido a la emisión de partículas virtuales (bosones de calibre), si tengo razón al suponer que también se emiten para partículas solitarias, drenaría la partícula de su energía y la haría inexistente.
No tiene razón al suponer que las partículas virtuales son emitidas por partículas aisladas y se pierden en el infinito. La partícula virtual por construcción y definición solo puede existir en medio de líneas entrantes y salientes. Una vez que un fotón es real, ha tomado de la energía cinética del sistema, no de la densidad de energía de la carga del electrón.
Bueno, nos han enseñado (no sé con cuánta precisión) que los campos como el campo eléctrico no están presentes en todas partes, sino que se establecen y tardan un tiempo finito en hacerlo; También se nos ha dicho que estos campos se establecen con la ayuda de campos electromagnéticos, por lo que creo que debe estar drenando la energía de una partícula, tal vez a una velocidad muy superior a la que puede resultar en más tiempo que la edad del universo, pero agotándose al mismo tiempo. tiempo. Pero todo lo que escucho aquí es que esos campos están simplemente presentes, simplemente presentes.
Bueno, este sitio no puede dar un curso de electrodinámica clásica y cuántica en forma de preguntas y respuestas. Se necesitan años para desarrollar la base en matemáticas y física para comprender estos temas. Nuevamente, los campos intrínsecos se identifican con partículas elementales y no ocurre ningún intercambio de energía en el campo de las partículas. Un conjunto de partículas tiene un comportamiento colectivo, pero cualquier energía perdida o ganada colectivamente provendrá de otras formas de energía y no del campo de energía intrínseco de los constituyentes elementales.
Solo para completar mi comprensión, entonces, al establecer campos eléctricos, campos gravitacionales, etc. para una partícula, no se requiere energía y ocurre algún otro fenómeno diferente al que dije, ¿correcto?
Sí, no es un fenómeno, es un modelo matemático descriptivo de lo que hemos encontrado experimentalmente, que las cargas y masas a nivel elemental son muy específicas e inmutables. Hemos encontrado la descripción de campo que es consistente tanto para fuentes puntuales como para conjuntos de fuentes puntuales con ecuaciones de Maxwells para electromagnetismo. Las ecuaciones de Newton para la gravedad a partir de las observaciones, y los teóricos están trabajando en una visión consistente de la relatividad general (validada experimentalmente mediante mediciones astrofísicas) y la teoría del campo de partículas.

Cualquier cosa que necesite informar su presencia, como la presencia electromagnética de partículas cargadas y la presencia gravitatoria de partículas debido a su masa, lo hace enviando información de su existencia propagada en el espacio a través de ondas electromagnéticas u ondas gravitacionales hipotéticas.

No es verdad. Las ecuaciones de Maxwell tienen soluciones de onda y soluciones estáticas. Son dos cosas diferentes. De manera similar, las ecuaciones de campo de Einstein tienen soluciones de onda y soluciones estáticas, y son cosas diferentes.

Entonces, como parte de contarles a otros sobre su presencia, ¿las partículas pierden constantemente su energía?

No. Los campos estáticos no transportan energía.

Entonces, ¿diría que cuando un neutrón se convierte en un protón y un electrón, sus campos eléctricos se configuran en tiempo 0 y luego se configuran para siempre? Ya que son estáticos. Quiero decir, en un tiempo insignificante, lo entiendo, pero usted dice que porque las ecuaciones de Maxwell dan ondas estáticas, ¿ya están allí? ¡¡Eso seguro que está mal!!
@rijulgupta: En su ejemplo, el momento dipolar eléctrico D es cero antes de que el neutrón se desintegre, y luego, después del decaimiento, comienza a alcanzar valores distintos de cero. Esto provoca un cambio en el campo, que se propaga hacia afuera como una onda. Este no es un ejemplo estático, ya que D varía en el tiempo.
Y tu punto es ? Simplemente estoy hablando de emisión de información (de campo) con energía, ya que la información viajaría a través de ondas que tienen energía, vuelvo a mi pregunta.
¿Nuestra existencia nos cuesta energía?
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