¿Qué nueva perspectiva nos dio E=mc2E=mc2E=mc^2?

Tuve un curso de relatividad especial en la universidad. Ahora estoy tratando de extraer qué nueva perspectiva mi = metro C 2 nos dio. Quiero decir que la masa en movimiento tiene / es energía (cinética) no nueva. La energía simplemente cambió de energía cinética clásica a alguna forma relativista. Y la compensación con la masa en reposo no importa para la energía.

Espero alguna respuesta en profundidad. Dadas unas pocas horas, probablemente podría recordar la física, pero supongo que alguien tendrá una respuesta más agradable y fundamental :)

La idea principal fue que el café caliente tiene más masa que el café frío, y si aprietas un resorte lo vuelves más pesado. Esto no se sabía antes, y es fundamental como todos los diablos.

Respuestas (2)

Y la compensación con la masa en reposo no importa para la energía.

Cuéntaselo a los familiares de los que se evaporaron en Hiroshima y Nagasaki.

La contribución a la energía de la masa en reposo es el punto mismo de mi = metro C 2 . Y es importante porque el resto de la masa de objetos que existen también puede cambiar. De hecho, solo se cumple una ley de conservación: la energía total, es decir, la ley de conservación de la masa total. Todos los demás procesos que son compatibles con esta ley única (además de otras leyes como la conservación del momento, el momento angular y la carga eléctrica) están permitidos. Esto permite la transformación de lo que solíamos llamar "energía" a cosas que solíamos llamar "masa" o "materia" y viceversa.

Cuando utilizamos la energía nuclear, ya sea de forma pacífica o menos pacífica, estamos transformando el uranio en otros elementos cuya masa en reposo es aproximadamente un 0,1 por ciento más pequeña. Entonces podemos extraer 0.001 metro C 2 de la energía Eso hace que sea suficiente para que unas pocas libras de un material evaporen una ciudad o unas pocas toneladas de un material para alimentar a una nación durante bastante tiempo. La fusión termonuclear aumenta esta eficiencia a un 1% más o menos, hecho que nos proporciona toda la energía útil (del Sol) y que también puede reproducirse en futuras plantas de fusión termonuclear. Si aniquilamos partículas con sus antipartículas, podemos convertir la totalidad mi = metro C 2 dónde metro es la masa total en reposo en energía (por ejemplo, la energía cinética o potencial de un cohete) y es mucha energía.

Y por el contrario, el LHC acelera haces de protones. La energía cinética de los protones, 4 TeV por protón y 8 TeV por par, puede convertirse en cualquier otra forma de energía, incluida la energía almacenada en el resto de la masa de las nuevas partículas. Entonces, por la colisión de estos dos protones, o cualquier otra partícula, podemos crear 10 nuevos quarks y un bosón de Higgs o cualquier otra cosa que permita la ley de conservación de la energía total.

Lo que solíamos llamar "energía" y lo que solíamos llamar "masa" es lo mismo y las diferentes formas pueden transformarse entre sí de forma similar a como el trabajo mecánico puede transformarse en calor y viceversa. Es claramente una de las ideas más profundas de la ciencia del siglo XX.

Ciertamente es cierto. Permítanme tratar de sacar una conclusión que es más la parte de "percepción fundamental" que estaba buscando. Que los núcleos en división emitan energía tampoco es sorprendente debido al conocido concepto de energía de enlace. Pero tal vez el punto clave real es que la energía de enlace se puede medir por la fuerza gravitacional. La conclusión que veo es que la energía cinética se puede convertir en partículas reales. ¿Es esa la esencia?
Estimado @Gerenuk, sí, la masa total metro en mi = metro C 2 es también la masa que aparece en la fórmula de Newton para la fuerza gravitacional. Es una de las formas equivalentes de mirar la masa. Otro equivalente es la masa inercial que determina la resistencia a la aceleración. Las masas inercial y gravitacional son iguales (en unidades sensibles) debido al principio de equivalencia. También es cierto que la energía cinética puede usarse para producir nuevas partículas. Todas estas cosas son aspectos de mi = metro C 2 . No entiendo lo que quieres decir con la pregunta "¿es esa la esencia?".
La física se trata de aprender hechos correctos sobre el mundo físico y sobre ecuaciones correctas que relacionan varias cantidades observables. La física se trata de mi = metro C 2 . Elegir una idea particular entre muchos hechos relacionados y llamarla "esencia" no es física, es un ejercicio retórico y un autolavado de cerebro emocional. ¿Estás buscando consignas baratas o estás tratando de entender la física? La importancia física de mi = metro C 2 es mi = metro C 2 , una relación entre dos cantidades (a saber, energía y masa) que antes se pensaba que no estaban relacionadas. 1 puedo y debo tratar de entender lo que significa
Me ayudaste a encontrar la respuesta. En mi opinión, simplemente no llega al punto y faltaba la parte "profunda/fundamental". Eso es todo lo que puedo decir. Gracias.
Además, @Gerenuk: la energía de enlace era un concepto desconocido antes de Einstein. Anteriormente se desconocía por qué había ligeras diferencias en las masas atómicas por nucleón de diferentes elementos/isótopos. Así que está mal decir que Einstein se aprovechó de ESO. La historia es al revés: Einstein ofreció una explicación para la energía de enlace.
La luna tiene energía de enlace simple con la tierra, que era mucho antes de Einstein. Y podrías noquear un objeto en órbita y recuperar energía. La energía de enlace en particular no es la diferencia.
Estoy de acuerdo con Gerenuk en que la energía potencial se conocía mucho antes que Einstein. Coriolis acuñó el término "energía cinética" en 1829 y William Rankine agregó "energía potencial" en 1853. Simplemente no se sabía que la energía de enlace influye en la masa total, no se sabía que mi = metro C 2 . La masa y la energía (de enlace o de otro tipo) eran cantidades totalmente independientes. La equivalencia de masa y energía dada por esta fórmula es el punto y la parte fundamental de este tema, Gerenuk. Si no ve por qué esta declaración es correcta, todavía no ha entendido mi respuesta.

Gerenuk, no estoy seguro de lo que quiso decir con 'en profundidad/fundamental' que la respuesta de Lubos no cubrió, pero permítame ofrecerle una alternativa. La ecuación nos mostró que la energía y la masa son dos formas de lo mismo. La masa se puede convertir en energía y la tasa de cambio para esta conversión es c al cuadrado. Si por fundamental está buscando una derivación, Einstein "tropezó" con esta expresión al derivar una fórmula invariable para el momento en el espacio-tiempo. Cuando examina el componente de tiempo del cuatro vector de impulso de energía, aparece E = mc ^ 2 + 1/2 mv ^ 2

Bueno, no 1 2 metro v 2 , pero la esencia de tu respuesta es correcta. La KE relativista viene dada por k mi = metro C 2 ( 1 1 − v 2 C 2 − 1 )
¿Qué nueva perspectiva nos dio E=mc2E=mc2E=mc^2?
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