¿Cuál es el significado de la ecuación de Einstein, [math] E = mc ^ {2} [/ math]?

Answer 1

Quiere decir, de manera bastante directa, que la masa es energía, y la energía es masa. Olvida la parte [math] c ^ 2 [/ math]; eso es sólo un factor de conversión convenientemente memorable. La parte importante es [math] E = m [/ math]. Eso es. Son lo mismo.

Lo que significa que cuando tienes un objeto en movimiento, es más masivo, porque tiene más energía. La energía es masa. (Eso realmente aparece en la forma completa de la ecuación, [math] E ^ 2 = m ^ 2 + p ^ 2 [/ math], que es [math] E = m [/ math] cuando [math] p = 0 [/ math].)

Está acostumbrado a pensar en las dos cosas como cosas separadas porque la mayoría de la masa que ve es en forma de materia, que tiene que dar cuenta de otras cosas. La materia puede simplemente sentarse allí, de una manera en la que no se piensa con energía. Y como la mayoría de las cosas que ve se mueven muy lentamente, nunca se da cuenta de que la ganancia de energía hace una diferencia en su masa.

La equivalencia masa-energía es una consecuencia de un conjunto de principios de mayor alcance, que no solo la energía total, sino también la duración y el tiempo dependen del movimiento. Entonces, lo que Einstein en realidad “quiere decir” es que las nociones realmente fundamentales como “longitud” y “tiempo” no son realmente fijas sino que son relativas a su marco de referencia, e incluso nociones simples como “A sucedió antes de B” resultan ser Menos simple de lo que pensábamos al principio.

Answer 2

[math] E [/ math] [math] = [/ math] [math] mc ^ 2 [/ math] es una ecuación aburrida

• Motivo : este eqn es válido para objetos que tienen masa y son estacionarios. Por lo tanto, no se puede aplicar a partículas sin masa, por ejemplo Partícula de luz, es decir, Fotón .

Más bien una ecuación más generalizada e interesante

[math] E ^ 2 [/ math] [math] = [/ math] [math] (mc ^ 2) ^ 2 + (pc) ^ 2. [/ math] [math] —- [/ math] Eqn 1

dónde

• [math] E [/ math] [math] = [/ math] Energy
• [math] m [/ math] [math] = [/ math] Mass.
• [math] c [/ math] [math] = [/ math] Velocidad de Photon
• [math] p [/ math] [math] = [/ math] momentum [math] = [/ math] [math] m × v [/ math]

Para recordar este hecho, use la lógica pitagórica del triángulo rectángulo con los lados que se muestran a continuación.

.

.

Ahora surgen dos situaciones:

Caso 1 : Cuerpo en reposo, es decir, [math] v = 0 [/ math] y posee masa [math] m ≠ 0 [/ math]

• Aquí [math] v = 0, [/ math] [math] => p = 0 [/ math]

[math] => [/ math] Eqn se reduce a [math] E = mc ^ 2 [/ math] –—Eqn1A

Caso 2 : Cuerpo en movimiento, es decir, [math] v ≠ 0 [/ math] , y no tiene masa, es decir, [math] m = 0 [/ math]

[math] => [/ math] Eqn se reduce a [math] E = pc. [/ math] –—Eqn 1B

Solo Eqn1B puede aplicarse a Fotones y otros cuerpos sin masa solamente.

.

.

Experimento mental:

Si [math] p [/ math] aumenta y [math] m [/ math] disminuye, es decir, el componente Base aumenta y el componente Height disminuye, una etapa alcanzará cuando ‘[math] pc [/ math]’ [math] -> [ / math] [math] E [/ math] pero [math] pc ≠ E [/ math] debido al pequeño componente de la masa del lado hipotunésico presente en el triángulo siempre es ligeramente más grande que el lado de la Base.

El mismo es el motivo de [math] v-> c [/ math] pero [math] v ≠ c. [/ Math]

.

.

SIGNIFICADO 1º

Considere dos bloques similares pero con una orientación diferente como se muestra

• Primera orientación: se refiere a la masa [math] m_1 [/ math] .
• Orientación 2: se refiere a la masa [math] m_2 [/ math] .

En la Orientación 2, un bloque está por encima del otro bloque. Ahora Top Block posee una energía más alta debido a la Energía Potencial asociada con ella, lo cual no es el caso en la Orientación 1ª.

[math] m = E / (c) ^ 2 [/ math]

[math] => [/ math] [math] m [/ math] [math] = [/ math] función de ( [math] E [/ math] ) .

[math] => [/ math] [math] E [/ math] & [math] m [/ math] son ​​interconvertibles .

[math] => [/ math] [math] m [/ math] es directamente propicio a [math] E. [/ math]

Ahora [math] E_2 [/ math] [math]> [/ math] [math] E_1 [/ math] (como Orientation2 tiene un valor más alto de Potential Energy que Orientation1.)

=> [math] m_2 [/ math] [math]> [/ math] [math] m_1. [/ math] .. Teóricamente

SOSTENER. . ¿POR QUÉ ENTONCES NO ES OBSERVABLE?

como en la fórmula, [math] c ^ 2 [/ math] (aparece en Denominador) es un término muy grande. Entonces [math] E / (c) ^ 2 [/ math] se vuelve muy muy pequeño para observar a escala práctica.

Entonces [math] m_2 ≈ m_1. [/ Math] .. Prácticamente .

Otro ejemplo:

Tengo dos relojes [math] C_1 [/ math] en mi brazo izquierdo y [math] C_2 [/ math] en mi brazo derecho. Digamos que [math] C_1 [/ math] está funcionando y [math] C_2 [/ math] se ha detenido. Entonces

Misa de [math] C_1 [/ math] [math]> [/ math] [math] C_2 [/ math].

Los relojes de trabajo pesan más (debido a la energía cinética que poseen las manecillas de segundos, minutos y horas ) en comparación con aquellos que no están trabajando manteniendo los otros parámetros iguales.

• La masa es básicamente una forma compacta y concentrada de energía. Veamos la Energía asociada con [math] 1 [/ math] kg masa.

• [math] m = 1 kg [/ math]
• [math] c = 3 × 10 ^ 8 [/ math] [math] m / s [/ math]

[math] E = [/ math] [math] (1) × (3 × 10 ^ 8) ^ 2 [/ math] [math] = [/ math] [math] 9 × 100 ^ 8 [/ math] Joule [math] = [/ math] Very Very Large No.

• La masa se puede considerar como una forma de energía tan concentrada que distorsiona la tela del espacio-tiempo => que resulta en fenómenos llamados gravedad.

.

.

SIGNIFICADO 2do.

• Según la Teoría de la Relatividad Especial , “Ninguna información puede viajar más rápido que la velocidad de la luz”.
• La razón para eso es: –

• Considere [math] E = mc ^ 2 [/ math]
• De la ecuación anterior podemos concluir que [math] => [/ math] Energy ‘ [math] E [/ math] ‘ es directamente propotional a mass ‘ [math] m [/ math] ‘
• A medida que las partículas intentan aumentar su velocidad ‘[math] v [/ math]’, la energía cinética ‘[math] E [/ math]’ aumenta. Por lo tanto, de acuerdo con la ecuación de masa ‘[math] m [/ math]’ también debe aumentar. Cuando la velocidad de la partícula se acerca a ‘[math] c [/ math]’ la masa de partícula aumenta enormemente.

A una velocidad muy grande del orden de ‘ [math] c [/ math] ‘, masa de objeto [math] m [/ math] -> Infinty y, por lo tanto, se vuelve muy difícil de accelar la partícula y alcanzar [math] c [/ mates].

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Todavía me encanta esta foto:

Fuente – Google.

La respuesta de Pronoy Bhat a ¿Por qué el hinduismo tiene muchos dioses?

Answer 3

Si puedo tomar algunas libertades:

La energía (E) y la masa (m) son dos caras de la misma moneda. Ellos son la misma cosa”.

La masa (o materia) es simplemente energía “compactada”. Realmente, realmente compactado.

Compacta tanto que la Materia en realidad, muy ligeramente, dobla el tejido del espacio-tiempo en sí. (Esta curvatura, o curvatura, se manifiesta como gravedad. Tanto “cosas” en un espacio tan pequeño, que la estructura del Universo mismo se ve afectada por ella).

¿Cómo se compacta exactamente? Bueno, La velocidad de la luz (c) es el límite absoluto de velocidad del universo. Es la velocidad a la que algo viaja tan rápido que ya ni siquiera experimenta el paso del tiempo. El tejido del espacio-tiempo simplemente no puede aceptar físicamente que algo se mueva a través de él más rápido que eso.

Velocidad de la luz (c) = Número enorme.

Si tomamos ese número (c), y luego lo multiplicamos por sí mismo (encuadrarlo) para obtener un Número realmente enorme, es el número de ‘piezas’ de energía que necesitamos compactar para obtener una ‘pieza’ de materia. .

La materia es simplemente cargas de Energía, todo aplastado. (Sí, una carga es una Unidad de SI válida en el mundo que estoy pintando. Soy como un Bob Ross arrogante).

¿Cómo podemos probar esto? Construyendo dispositivos que convierten pequeñas cantidades de materia en enormes cantidades de energía.

Dispositivos como las bombas nucleares que devastaron Hiroshima y Nagasaki, o las estaciones de energía nuclear que podrían estar alimentando cosas en su casa en este momento mientras leen esto y se preguntan qué tiene que ver Bob Ross con Einstein. (Más allá del pelo, obviamente.)

Answer 4

Las partículas que se mueven solas a través del espacio pueden tener dos tipos de energía:

masa-energía:

es decir , E = mc2 tipo de energía, que no depende de si una partícula se mueve o no.

y

energía-movimiento

energía que es cero si una partícula está estacionaria y se hace más grande a medida que una partícula se mueve más rápido

El punto sobre la energía es que la energía de un tipo se puede convertir en energía de otro tipo, pero todo el tiempo, en la física de partículas (y en otros lugares, a menos que estés tratando de mantener un registro del universo como un tiempo), la cantidad total La energía permanece constante . Por eso usamos el concepto.
Así que sí, la energía de movimiento puede convertirse de hecho en energía de masa y viceversa. De hecho, esa es la razón principal por la que los físicos de partículas usan aceleradores de partículas para crear nuevas partículas.

ejemplo:

Alpha Decay
Esta forma de decaimiento radioactivo se muestra generalmente usando la letra griega para alfa. Los navegadores web a veces tienen problemas para mostrar dichos caracteres correctamente, pero se ve así:
En la desintegración alfa, un átomo expulsa una partícula alfa, que es simplemente un átomo de helio sin electrones. Al hacerlo, el átomo padre se descompone en una partícula más ligera. Un ejemplo de esto es un átomo de uranio-238 que se descompone en un átomo de torio-234 y una partícula alfa (es decir, un núcleo de helio-4, es decir, 2 protones y 2 neutrones). Un diagrama esquemático ilustra esto:

Este tipo de descomposición ocurre naturalmente en el uranio y es un ejemplo de “descomposición espontánea”.
Entonces, ¿qué tiene esto que ver con E = mc2? La respuesta es simple y extraordinaria al mismo tiempo. El átomo de uranio no solo se rompe. A medida que decae, cada uno de los dos elementos resultantes (el torio y la partícula α) se separan a alta velocidad. En otras palabras, ambos tienen energía cinética. Eso en sí mismo puede no parecer tan sorprendente. Tal vez la energía provino del hecho de que las dos partículas se mantuvieron juntas de tal manera que se deshicieran dada la oportunidad. Sin embargo, es posible medir la masa del átomo de uranio original y las masas de las dos partículas resultantes. Esto se hace midiendo el impulso de cada partícula cuando golpea un sensor (aunque es una explicación un tanto simplificada, es suficiente para nuestros propósitos aquí). Cuando se toman estas medidas, se encuentra que la masa total de las dos partículas más pequeñas es menor que la masa de la partícula de uranio original. Alguna masa debe haberse convertido en energía (principalmente cinética), y la cantidad de energía viene dada por E = mc2.
¿Cuánta masa se ha convertido en energía? De hecho, la figura es tan pequeña que los físicos usan otra forma de medición en lugar de julios para tales desintegraciones, y una que tiene más sentido y es más fácil trabajar con pequeñas energías, llamadas voltios de electrones:

Voltios de electrones.
Un voltio de electrones se define como el trabajo realizado en un electrón para moverlo a través de una diferencia de potencial de un voltio. Su símbolo es eV.
No tenemos que preocuparnos por la definición formal aquí. En su lugar, solo necesitamos entender que es una medida de la energía y que a menudo se usa para calcular las energías en el nivel atómico. La cantidad de energía en 1eV es:

Fíjate en el menos 19. ¡Eso es una cantidad minúscula de energía!

Requeriría 16,020,000,000,000,000,000 de voltios de electrones para alimentar una bombilla de 100W durante 1 segundo. Por esta razón, los voltios de electrones a menudo se miden en millones y, dado el prefijo M, para mega. Por ejemplo, 5 millones de voltios de electrones se escriben como 5 MeV, pero incluso eso solo alimentaría una bombilla por una fracción muy pequeña de un segundo.

Ahora volvamos a la pregunta de cuánta masa se ha convertido en energía en la descomposición.
Necesitamos hacer esto en dos etapas. Lo primero es averiguar cuánta energía se liberó durante la descomposición. Típicamente, una descomposición de uranio-alfa produce 4.3MeV de energía. ¿Cuánto es esto en la unidad de energía más familiar de julios? Sabemos cuántos julios hay a un voltio de electrones, entonces:
Ahora necesitamos reorganizar E = mc2 para que el tema sea masivo:
Ahora podemos conectar nuestra energía y la velocidad de la luz en la ecuación y obtener una respuesta:
Antes hablábamos en números pequeños , ¡pero ahora tenemos un número que es increíblemente pequeño!

La cantidad de masa que se convirtió en energía durante la descomposición α fue:
0,000,000,000,000,000,000,000,000,000,007,600 kg .

No hace falta decir que esto no se vería en ninguna báscula de cocina.
Sin embargo, este número se ha verificado experimentalmente de varias maneras, como el uso estadístico de muchos millones de partículas.

De las pequeñas cifras involucradas, parece que la descomposición del uranio no tiene importancia y una vez se pensó que ese era realmente el caso.

Conclusión

La ecuación E = mc2 se puede usar para calcular la energía involucrada en la desintegración atómica (radioactiva). En una escala diaria, la cantidad de energía producida es pequeña, pero los átomos son muy, muy pequeños. Un gramo (0.035 onzas) de cualquier sustancia contiene más de 1021 (es decir, 1,000,000,000,000,000,000,000) átomos. Incluso teniendo en cuenta que solo una pequeña cantidad de la masa de un átomo se convierte en energía durante un decaimiento radioactivo, podemos usar una gran cantidad de átomos y así se puede liberar mucha energía.

Answer 5

E aquí hay energía, m es masa, c es la velocidad de la luz. Entonces energía = masa multiplicada por la velocidad de la luz al cuadrado. Esto solo es cierto en unidades adecuadas (de lo contrario, necesitará una constante adicional), como julios para energía, kilogramos para masa y metros por segundo para la velocidad de la luz.

Esta ecuación nos dice que una cantidad muy pequeña de masa se puede convertir en lo que consideraríamos una cantidad enorme de energía. Una bomba atómica es un ejemplo del significado de esto … pero en una bomba atómica, solo una pequeña fracción de su masa total se convierte en energía.

Einstein derivó esta fórmula considerando cuidadosamente cómo medimos la distancia y el tiempo; a partir de esto, predijo que un objeto ganaría muy poco en masa a medida que se hace más y más rápido. Einstein lo consideró solo como un hecho teórico, y no lo consideró como particularmente útil (parece) hasta que, más tarde, Leó Szilárd se dio cuenta de que un átomo experimentaba una desintegración nuclear y liberaba una cantidad muy pequeña de su masa en forma de energía. Podría iniciar una reacción en cadena en circunstancias adecuadas.

Ahora sabemos que así es como el Sol genera energía, gradualmente se vuelve un poco más ligero y arroja enormes cantidades de energía en el proceso.

También es cierto que una gran cantidad de energía puede crear una pequeña cantidad de materia; La suficiente energía concentrada generará materia y antimateria. Si estos dos no se separan rápidamente, volverán a ser energía pura.

Answer 6

[math] E = mc ^ {2} [/ math] es un caso especial de la relación energía-momento más genérica de Einstein,
[math] E ^ {2} – p ^ {2} c ^ {2} = m_ {0} ^ {2} c ^ {4} [/ math]
¿Cuál es el significado de la relación anterior?
Tenemos una partícula, tiene algo de energía y momento que depende de su velocidad de movimiento. Ahora la velocidad es un término relativo. Si un observador se para en frente de un carro en movimiento y observa que la velocidad es de 10 km / h, otro carro se mueve como lo ve el observador a 60 km / h frente al primer auto, puede ver una velocidad mucho mayor, 70 km / h y en caso de accidente. El impacto en el otro automóvil será mucho más devastador de lo que hubiera experimentado el primer observador.
De modo que diferentes observadores miden diferentes energías y el impulso de una determinada partícula en movimiento.
En la teoría newtoniana, la relación era, [math] E = \ frac {p ^ {2}} {2m} [/ math] y [math] p = mv [/ math] donde v se vio en relación con el observador que realiza el experimento .

En la relatividad especial, la relación cambia a, para diferentes observadores que miden sus propios valores de energía y moemntum de una partícula dada,
[math] E ^ {2} – p ^ {2} c ^ {2} = m_ {0} ^ {2} c ^ {4} [/ math],
donde [math] m_ {0} [/ math] es la masa restante del objeto y es igual para todos.

Ahora llegando a [math] E = mc ^ {2} [/ math]
Ahora, si el objeto está en reposo con respecto al experimentador, [math] p = 0 [/ math],
y tenemos [math] E = mc ^ {2} [/ math]. Esto se está desviando de la teoría newtoniana de que un objeto en reposo no tenía energía mecánica.

Esto también se llama relación de equivalencia de masa de energía. Lo que significa que 1 kg de masa es equivalente a [math] 1 c ^ {2} [/ math] Joules de energía como 1 KG es equivalente a 1000 gramos. Aquí [math] c ^ {2} [/ math] actúa como una constante como 1000 mientras convertimos de CGS a SI.

Esto es significativo en muchos de los cálculos de partículas / física nuclear.
Digamos que tienes un material radioactivo y que emite Energía equivalente a E joules, entonces la masa del material se ha reducido en [math] \ frac {E} {c ^ {2}} [/ math] Kg.

Answer 7

En lugar de parafrasearlo, respondamos su pregunta principal con un artículo para LiveScience , ¿Qué significa E = mc ^ 2?

E = mc ^ 2 es una versión de la famosa ecuación de la relatividad de Einstein. Específicamente, significa que la energía es igual a la masa multiplicada por la velocidad de la luz al cuadrado. Aunque aparentemente simple, esta ecuación tiene muchas implicaciones profundas, entre las que destaca que la materia y la energía son en realidad lo mismo. La energía pura en forma de movimiento se puede convertir en materia, a través de la creación de una partícula, que tiene masa. Sin embargo, como lo indica la ecuación, se necesita una gran cantidad de energía para crear una pequeña cantidad de masa.

Así que sí, parte de lo que significa esa ecuación elegantemente corta es que la energía y la materia son fundamentalmente lo mismo, y una puede convertirse en la otra. Si agrego energía a un objeto, incremento su masa en una pequeña cantidad proporcional a la ecuación. Dado que la constante “c” o la velocidad de la luz es un número tan grande, este aumento es muy pequeño pero es real y se puede medir.

Una de las cosas interesantes que fluyen de la simple ecuación de Einstein es que la energía y la masa de un cuerpo son relativas al observador. Los objetos tienen una masa en reposo y una energía en reposo. Aceléralos del reposo y aumentarás su energía y, por lo tanto, su masa.

Si estoy parado en el ecuador de la Tierra y tengo una bola de boliche frente a mí, observo que está en reposo, y para mí, solo tiene su masa y energía en reposo. Pero imagínate a un observador fuera de nuestra galaxia Vía Láctea parado en el Gran Atrayente. Para ese observador, estaría girando sobre el eje de la Tierra. Así que viajaría 25,000 millas en 24 horas, o 25000/24 ​​= 1041.7 MPH. Además, la Tierra gira alrededor del Sol una vez al año. Entonces la velocidad de la Tierra es de 43,200 MPH. El Sol también está orbitando alrededor del centro galáctico a 446,400 MPH y moviéndose perpendicular al plano galáctico a 15,624 MPH. Sume todo eso y agregue el movimiento de la Vía Láctea en relación con el núcleo de nuestro grupo local, y estoy lanzándome junto con mi bola de boliche a 1,339,200 MPH. Así que en relación con ese observador distante, mi bola de boliche tendría una gran cantidad de energía más allá de su energía de reposo, y por lo tanto pesaría mucho más. Y por extraño que pueda parecer, todo esto se ha verificado mediante experimentos con gran precisión.

Answer 8

Bueno, muchas personas han respondido a esta pregunta y con algunas estoy de acuerdo, pero tengo una perspectiva diferente y al final espero que estén de acuerdo conmigo.

Entonces, en primer lugar, E = mc ^ 2 no es correcto.

En el documento que Einstein ha publicado es en realidad, m = E / (c ^ 2).

Ahora debes estar pensando que ¿cuál es la diferencia entre ellos?

Por lo tanto, me gustaría agregar que esta ecuación no indica que la masa está congelada. La forma de energía o la masa se puede convertir en energía.

En realidad, esta ecuación indica que toda la energía cinética, energía potencial, energía térmica o energía electrostática que reside en un sistema o masa dado se manifiesta como parte de la masa. Así que simplemente sumas toda esa energía y la divides por (c ^ 2) y el resultado será una masa adicional y al agregar esta masa adicional con la masa dada del sistema se obtendrá la masa total del sistema.

Entonces, una cosa que podemos decir ahora es que la m en esta ecuación no implica que se trate de una forma congelada, sino que es la masa adicional que proviene de la energía diferente que posee el cuerpo.

Por ejemplo , tomamos dos átomos para relojes de cuerda idénticos. Uno de ellos está completamente enrollado y funcionando, mientras que otro es estático. Ahora que reloj tiene mayor masa?

Entonces, de acuerdo con la famosa ecuación de Einstein, el reloj que se mueve es más pesado que el reloj estático.

Así que tratemos de entender la física microscópica dentro de esto.

El reloj que se está moviendo tiene energía knetic en diferentes manos, energía potencial en primavera, fricción, por lo que la energía térmica muere a fricción. Mientras que la estática no tiene nada de esto. Entonces, cuando resumimos toda esta masa y la dividimos con ( c ^ 2 ) obtendremos una masa adicional y al agregar esta masa adicional con la masa de reloj obtendremos la masa total y, por lo tanto, el reloj de carrera es más pesado.

Sin embargo, esta masa extra es demasiado pequeña para que no produzca una desviación en el nivel macroscópico, pero si tenemos algo que sea capaz de medir tanta sensibilidad, podemos observar esta masa extra tan fácilmente.

Hay muchos ejemplos, tales como por qué la masa del átomo de hidrógeno es menor que la suma de las masas de sus constituyentes, lo que puede explicarse nuevamente sobre la base de esta ecuación, porque en este caso la energía total se vuelve negativa debido a la energía potencial electrostática negativa. eso domina sobre la energía cinética y hace que la masa extra sea una cantidad negativa, por lo que la masa total resulta ser menor que la suma de las masas de sus componentes.

Espero que esta explicación tenga sentido y que ahora puedas conocer la explicación real de la famosa ecuación de Einstein.

m = E / (c ^ 2).

Gracias.

Answer 9

Hay muchos de estos en Quora ya.

¿Qué quiere decir realmente Einstein con E = mc ^ 2 ?, por ejemplo.

El bit que necesitas escuchar para obtenerlo es probablemente este:
No tienes intuición de lo que son la energía y la masa. Todo lo que sabes es: ‘peso’ es una cosa (hay cosas pesadas y livianas), ‘calor’ es una cosa y las ecuaciones que aprendiste en la clase de física de intro te convencieron de que una cantidad numérica mística llamada ‘energía’ es una cosa .

Comenzar, es realmente fácil pensar que sabes que la energía es ‘tener movimiento’ (que es el calor, ya que las moléculas se mueven o vibran muy rápido). Pero eso se rompe cuando miras los fotones: todos se mueven a la misma velocidad; ¿Cómo puede variar su energía? Luego aprendes que es proporcional a la frecuencia y modificas tu “intuición” para incluir eso.

Cuando se llega a la relatividad especial, se hace evidente que, sí, las velocidades (y, por lo tanto, las energías) pueden cambiar en marcos de referencia de diferencia, pero también pueden hacerlo las masas. Las matemáticas y los experimentos demuestran que la energía de una partícula cuando no se mueve es [math] E = mc ^ {2} [/ math], que se requiere para la conservación de energía / momento, entre otras cosas.

La comprensión más profunda llega cuando te das cuenta de que [math] c ^ {2} [/ math] es solo un factor de conversión, como la conversión entre Celsius y Fahrenheit. No significa nada; nosotros lo inventamos Entonces la ecuación es realmente [math] E = m [/ math]. No lea que como ‘masa es igual a energía’, léala como ‘energía y masa miden lo mismo’.

Y tenga en cuenta que para las partículas en movimiento es [math] E = m + p [/ math], excepto por los factores de conversión.

Answer 10

Otros ya explicaron lo que significa la fórmula. Aquí hay una manera bastante mundana de probar la equivalencia de masa y energía: tomar un objeto. Siente su peso en tu mano. Es masa? No … es sobre todo energía.

¿Que quiero decir? Bueno, ese objeto en tu mano está hecho de átomos. La mayor parte de la masa en un átomo proviene del núcleo atómico, que consiste en protones y neutrones. Cuando observamos protones y neutrones, también están formados por partículas constituyentes más pequeñas, los quarks.

Pero aquí está la cosa: las masas de los quarks en un protón o un neutrón ascienden a alrededor del 1% de la masa del protón o neutrón. El resto de la masa de protones / neutrones medida es la energía de enlace entre esos quarks debido a la fuerza nuclear fuerte.

Entonces, la próxima vez que sientas el peso de algo en tu mano, recuerda que el 99% de lo que estás sintiendo no se debe a las masas de las partículas constituyentes individuales, sino a la energía de unión entre ellas.

Answer 11

De acuerdo. Entonces, cuando dijiste teoría, creo que quisiste decir que quieres entenderla para poder explicarla sin usar las matemáticas.

Vamos a seguir adelante, mantén tu imaginación encendida. (SI TIENES MENOR TIEMPO, LEA LA PARTE ANTERIOR ) (SI TIENE REALMENTE MENOS TIEMPO LEA LAS COSTAS ITALIANAS )

Imaginemos que estamos en la TARDIS. Es a finales de 1600. Newton es un hombre brillante que está cambiando el mundo con sus trabajos matemáticos. Él dice. El tiempo es absoluto. Pero el espacio no lo es. Entonces, si emite un pulso de luz desde su casa y llega a la casa de sus amigos (que se encuentra a 186,000 millas de distancia), usted, su amigo y el extraterrestre que vuelan sobre la tierra están de acuerdo en que ha tardado 1 segundo. Pero el alienígena dice que tu amigo y tú no viven con una separación de 186,000 millas. Él dice que ustedes viven mucho más cerca (por la forma en que tiene un amigo viviendo a una distancia de 186,000 millas y usted habla alienígena. ¿WTF está mal con usted, amigo?)

Entonces, según newton, ¿qué pasa? La luz viaja a dos velocidades diferentes. (velocidad = dist / time, alien ve dist diferente a ustedes, así que ustedes están de acuerdo en que la velocidad de la luz es diferente para diferentes personas. Lo que está bien. Puede decir que cuando viaja en un automóvil o en un tren, ¿no puede? ?

PERO AQUÍ VIENE EL BADBOY OF SCIENCE ——- BIENVENIDOS A LA FÍSICA ANILLO EINSTEIN.

Él dice, con todo el respeto que merece OLD DUDES. TÚ UN

Repetir todo mal. La luz tiene la misma velocidad para todos. ¿No te lo crees? COOL, entonces escribiré un artículo sobre eso. Así que la luz tiene una velocidad fija. Pero la distancia es relativa. Así que el tiempo debe ser relativo también (ERA UN GRAN QUEMADURO PARA NEWTON PERO ERA MUERTO, NUNCA MENTE). (Ahora hay un montón de cosas que me voy a ir aquí porque tendremos que profundizar. Si quieres, podemos repasarlo en el chat o algo así). Asi que. Básicamente la velocidad de la luz es constante.

Ahora Einstein era un tipo simple. Al principio pensó que cambiaría un poco la teoría de Newton. Como la masa no es constante, el tiempo no es absoluto. Cambios masivos a

Pero luego piensa que es demasiado complicado. Así que él toma a Newton; respetuosamente lo echa fuera. Y HE AQUÍ E = mc ^ 2. Esto dice que cuando un objeto gana velocidad, su masa aumenta (sí, el hecho de que la energía y la masa sean intercambiables también es cierto. Pero eso es solo un producto secundario. El problema real es que EINSTEIN tuvo un problema de ego con NEWTON). Entonces cuando le das fuerza a un cuerpo su impulso aumenta. Pero aquí en el momento (m * v) v cambia muy poco y M cambia mucho. Entonces, si alguien continúa presionando un objeto pensando que su velocidad aumenta y, en última instancia, supera la velocidad de la luz, se trata de un DODN FOOL DE DIOS. ASÍ QUE SI LA FUERZA EN UN CUERPO CONTINÚA SU ENERGÍA Y SE AUMENTAN AMBOS MASIVOS DESPUÉS DE LA ECUACIÓN E = MC ^ 2.

BÁSICAMENTE PARA HUMILIZAR NEWTON EINSTEIN CREÓ SU ECUACIÓN E = MC ^ 2 (por cierto, ni siquiera está completo). Esto dio paso a las bombas atómicas. Y PODER NUCLEAR

Answer 12

Dos números divisibles producen la velocidad de la luz y recíproco a su origen más cercano simultáneamente. Mc2 es esencialmente el numerador involucrado en la derivación matemática de la velocidad de la luz ( MC2 / mc+15463917.7) mientras que es el denominador en la derivación respectiva de la luz recíproca (mc / MC2 -1.8115942E-10). Aquí es donde MC2 = 8.28E18 y mc = 2.91E10 .

Por lo tanto, una idea posible aquí es que se puede calcular mucho más al darse cuenta de que E = MC2 puede ser simplemente el numerador o el denominador de una ecuación más grande que revela una derivación de la velocidad de la luz para la conservación que se propone que ocurra tanto dentro como fuera de un agujero. . En resumen, de hecho solo hay dos masas específicas, m y M, que satisfacen las siguientes ecuaciones en el borde del origen más cercano a la velocidad de la luz y su recíproco. Si quieres, resuelve M y m en ambas ecuaciones; o, ¿qué determina la velocidad de la luz? En mi humilde opinión, el tío “Albert” dio solo una parte de la ecuación, quizás por sus propias razones.

Es decir, con respecto a un agujero, donde m = M-5.

y donde mc2 = 8.28E18 y Mc = 2.91E10, entonces;

3E8 = mc2 / Mc + 15463917.7 (exterior)

3.33333333e-9 = Mc / mc2 -1.8115942E-10 (adentro)

mc2 / MC = 28453602768 y MC / mc2 = 3.51449275E-9. (valores para celosías de masa específicas, fuera y dentro de un agujero negro; o, distancia / tiempo y tiempo / distancia respectivamente

En consecuencia, la distancia / tiempo y el tiempo / distancia aparecen conservados en 94.8%. Es decir, 284536082768 / 3E8 = 3.33333333E-9 / 3.51449275E-9. La distancia / tiempo; fuera del agujero, iniciado por la energía de una sola red de un par de masas puede ser acomodado por la velocidad de la luz. A la inversa, esto puede ser igual a la cantidad de tiempo / distancia desde una celosía opuesta dentro del orificio que sobrepasa el origen y acomoda las luces recíprocamente. De lo contrario, la distancia / tiempo adicional y el tiempo / distancia (15463917.7 / 3E8 y 1.8115942E-10 / 3E-9) son virtualmente iguales. Sin embargo, hay una ventaja fraccionaria de .01 en una dirección que podría sugerir dónde la formación de agujeros negros se vuelve ventajosa. Al resolver M y m, puedes ver que la velocidad de la luz puede ser; al menos matemáticamente, obtenido a través del concepto de dos masas exactas en dos arreglos recíprocos separados.

😉 divertirse

Answer 13

Albert Einstein dio esta famosa ecuación. Esta ecuación relaciona la energía con la masa de las partículas. Sabemos que la energía significa la capacidad de hacer un trabajo, mientras que la masa es lo importante. Antes de que se propusiera esta ecuación, todos pensaron que estos dos son una cantidad completamente no relacionada, es decir, energía y masa. De acuerdo con esta ecuación, si multiplicamos una masa (por ejemplo, la masa de su bolígrafo, su computadora portátil o cualquier otra cosa) con (3 * 10 ^ 8) ^ 2 [que también es el valor de la velocidad de la luz “C”] que el valor del producto que obtenemos es la energía que tiene el Joule como una unidad. Entonces, de una manera muy simple podemos entender que la materia fue formada por tanta cantidad de energía. Entonces, en resumen, podemos calcular cuánta energía se requiere para formar una masa determinada o cuánta masa se requiere para liberar cierta cantidad de energía.

Ahora, para la segunda parte, pensar que E = MC ^ 2 se utilizó para fabricar la bomba atómica no es del todo correcto. La liberación de la energía por fisión nuclear se descubrió de forma independiente a Einstein o su teoría en Europa. Pero luego se incorporó su fórmula para comprender cómo se libera la energía durante la reacción de fisión o fusión. Intentemos entenderlo mejor de esta manera. Los científicos sabían cómo crear una bomba nuclear, pero no sabían cuánto Uranio (es decir, la masa) deberían usar para destruir el área de cierta ciudad. Entonces, primero estimaron la cantidad de energía (es decir, el calor) que se requiere para destruir ese lugar, de lo que usaron la fórmula para estimar la masa de uranio que deberían usar en la bomba atómica para destruir solo ese lugar y no el otro. Lugares vecinos. El cálculo es muy sencillo para encontrar la cantidad de masa requerida, es decir, M = E / C ^ 2, donde el valor de E se conoce por la estimación y el valor de C es una constante que también se conoce. Por lo tanto, el científico sabe exactamente qué cantidad de uranio se utilizará para fabricar una bomba atómica para destruir ese lugar solo y no el mundo entero mediante el uso de la fórmula de Einstein.

Además, debemos entender que aunque cada partícula de materia tiene una equivalencia de energía, esta energía no puede derivarse de todos los asuntos que vemos a nuestro alrededor, básicamente debido a la falta de tecnología, ya que nuestra ciencia solo tiene tecnología para producir energía a partir de elementos pesados, lo que también se conoce Como materias fisionables como el uranio, el plutonio, etc.

Answer 14

La pregunta es, ¿qué pensó Einstein de esto, y podemos ver la respuesta?
Ha pensado mucho en el sol desde que era un niño.
si queremos entender su situación, necesitamos comparar la teoría de la relatividad especial e = mc², mecánica clásica E = mv²
Si observa la correlación, puede ver que, bajo ciertas condiciones, el material se resuelve en la luz.

Puede modificar esta fórmula a su significado original como este

E = mc² => Σ (m, k = p) kc²

P = protón
Si lo piensas al revés, el material está formado por la luz.
Además, Einstein pensó que cuando se recogía la luz, se convertiría en material.
¿Qué es la luz para hacer un material?
La respuesta fue que la antimateria, la energía oscura y la antimateria ya han sido probadas en la astrofísica moderna.
La antimateria es un superconductor, y puedes pensar en el material como subatómico, y resulta que la antimateria se ve afectada por los campos magnéticos.
Y esta fórmula sugiere que el universo vacío también está lleno de antimaterias.
Además, a Einstein se le ocurrió una teoría basada en la teoría cuántica.

Pero no lo reconoció. Se cree que la luz que se mueve en las ondas no se mueve directamente, pero el antimaterial en el espacio recibe y replica la energía de la luz.
Piensa que pensaron que el espacio estaba impreso en 3D.

Answer 15

En mi opinión, esto es como abrirse camino a través de un campo minado de malentendidos.

En un reactor nuclear causamos la fisión de elementos radiactivos en otros elementos. y partículas. Estas partículas causan la fisión de otros átomos y, por lo tanto, si tenemos suficiente material, terminamos con una reacción en cadena. Pero si sumamos la masa de todas las partículas y átomos que producimos en cada fisión, obtenemos una fracción menor que la masa con la que comenzamos.

Esta caída en masa es la fuente de la energía liberada por el reactor. Cuantos más átomos fisionen, más pequeña parte de la masa se convierte en energía. Entonces, claramente la energía y la masa están directamente relacionadas y en las unidades que usamos habitualmente tenemos que aplicar alguna constante para la conversión.

Para asombro de todos, esta constante resulta tener un valor igual al cuadrado de la velocidad de la luz expresada en el mismo sistema de unidades. Dejando de lado el hecho de que Einstein demostró que este es el valor de la constante, uno se pregunta por qué esta constante debería tener un valor tan extraño. Tenga en cuenta que la “velocidad” de la luz es como ninguna otra “velocidad” que conozcamos. La luz no necesita un medio a través del cual viajar y nos encontramos con que esta “velocidad” es fija, sin importar la velocidad del observador individual o la dirección de su viaje. Así que es una constante muy extraña, aproximadamente 9 veces 10 ^ 16 en unidades de metros cuadrados por segundo cuadrado, que son, debes admitir, también unidades claramente impares para una constante de conversión.

Es un poco como decir que el volumen de hielo de una masa dada está relacionado con el volumen de una masa de agua similar multiplicada por una constante que resulta ser el cuadrado del peso de un ladrillo.

Pero mucho más sugerente.

Vale la pena señalar que la ecuación completa tiene otro término.

Answer 16

La ecuación [math] E = mc ^ 2 [/ math] es el teorema de la energía de trabajo de la relatividad especial.

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En la mecánica newtoniana, el teorema de la energía de trabajo es bastante fácil de entender. Hacemos la pregunta: dada una partícula de masa [math] m [/ math] que se mueve con la velocidad [math] v_1 [/ math] , si [math] W [/ math] la cantidad de trabajo se realiza en la partícula, entonces, ¿qué ¿Es la velocidad final de la partícula?

El trabajo realizado sobre la partícula (o la energía suministrada a la partícula) es simplemente: [math] \ int \ textbf {F} .d \ textbf {r} [/ math] por definición. (Aquí, [math] \ textbf {F} [/ math] es la fuerza aplicada sobre la partícula)

Ahora, usando la ley de [math] 2 ^ {nd} [/ math] de Newton, sabemos que [math] F = \ frac {d \ textbf {p}} {dt} [/ math], donde [math] \ textbf { p} [/ math] es el impulso de la partícula. Pero también sabemos que [math] \ textbf {p} = m \ textbf {v} [/ math]. Hacemos todas estas sustituciones en la integral anterior.

Al resolver la integral, encontramos que si la velocidad final de la partícula es [math] v_2 [/ math], entonces la relación entre [math] W [/ math], [math] v_1 [/ math] y [math] v_2 [/ math] es:

[math] W = \ frac {1} {2} m {v_2} ^ 2 – \ frac {1} {2} m {v_1} ^ 2 \ tag * {} [/ math]

Por lo tanto, vemos que la adición de [math] W [/ math] de energía a una partícula, una cierta cantidad, a saber, [math] \ frac {1} {2} m {v} ^ 2 [/ math] cambia según la la misma cantidad. Llamamos a esta cantidad, [math] \ frac {1} {2} m {v} ^ 2 [/ math], la Energía Cinética de la partícula

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Ahora, cuando hacemos el mismo análisis en la relatividad especial, solo hay una pequeña diferencia. Es decir, el impulso, en lugar de ser [math] m \ textbf {v} [/ math], es [math] \ frac {m_0 \ textbf {v}} {\ sqrt {1- \ frac {v ^ 2} {c ^ 2}}} [/ math]. (Aquí, [math] m_0 [/ math] es la masa en reposo de la partícula)

Resolviendo la integral en este caso se obtiene la ecuación:

[math] W = \ frac {m_0c ^ 2} {\ sqrt {1- \ frac {{v_2} ^ 2} {c ^ 2}}} – \ frac {m_0c ^ 2} {\ sqrt {1- \ frac {{v_1} ^ 2} {c ^ 2}}} \ tag * {} [/ math]

Si reemplazamos [math] \ frac {m_0} {\ sqrt {1- \ frac {v ^ 2} {c ^ 2}}} [/ math] por la masa relativista [math] m [/ math], entonces obtener:

[math] W = m_2c ^ 2 – m_1c ^ 2 \ tag * {} [/ math]

Por lo tanto, como hicimos en la mecánica clásica, concluimos que cada partícula está asociada con una cierta cantidad, [math] mc ^ 2 [/ math], cuyo cambio refleja la cantidad de trabajo realizado en la partícula. Llamamos a esta cantidad la energía de la partícula.

También podrías, al hacer algunas manipulaciones algebraicas, escribir la ecuación como:

[math] E = \ sqrt {{m_0} ^ 2c ^ 2 + p ^ 2c ^ 2} \ tag * {} [/ math]

Donde [math] p [/ math] es el impulso de la partícula.

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En la mecánica newtoniana, el teorema de la energía de trabajo esencialmente dice que la energía cinética contenida por una partícula depende únicamente de su impulso. Cuanto mayor es el impulso, mayor es la energía contenida por la partícula.

Sin embargo, en la Relatividad especial, encontramos que la energía, [math] E [/ math], contenida por una partícula no solo depende de su momentum [math] p [/ math], sino que también depende de su masa en reposo, [math ] m_0 [/ math]. Este fue un descubrimiento increíble. La masa contiene energía ! ¡No solo puedes extraer energía del movimiento de una partícula, sino que también puedes extraer energía de su masa! Esta ecuación mostró que las dos cantidades: energía y masa, que se pensaban que eran dos entidades separadas, ¡en realidad eran intercambiables!

Answer 17

Cuando Einstein estaba trabajando en su teoría de la relatividad, hizo algunos cálculos sobre la energía cinética de un objeto en movimiento. Como quizás recuerdes de la escuela secundaria, cuanto más rápido vayas, más energía cinética tendrás (requerirá más energía para detenerte). En su formulación relativista de energía cinética, tenía un término adicional [math] mc ^ {2} [/ math] (en primer orden de aproximación) que Einstein interpretó como la energía de reposo de un objeto. En cálculos posteriores descubrió que esta energía de reposo tenía que ver con la inercia (qué tan difícil es mover un objeto). Esto mostró de alguna manera que la energía en reposo y la masa de un objeto están conectadas a través de esta fórmula relativista. Más tarde mostró muchas más propiedades de cómo esta energía de reposo se comporta como una masa. Desde todas las direcciones, observó el problema. La masa y la energía del descanso están, de alguna manera, conectadas y son equivalentes. En física, ahora hay muchos experimentos disponibles que confirman la percepción de Einstein. La masa puede convertirse en energía y la energía en masa.

Answer 18

Si considera el movimiento de las moléculas de gas en un tanque pequeño cuando el gas se calienta, la velocidad de las moléculas de gas aumentará y, por lo tanto, la masa también aumentará. La masa correcta (masa relativista) del gas será

[math] m_ {rel} = \ frac {m_0} {\ sqrt {1- \ frac {v ^ {2}} {c ^ {2}}}} [/ math]

Si expande esto en una serie de potencias utilizando el teorema binomial, obtendrá

[math] m_0 (1- \ frac {v ^ 2} {c ^ 2}) ^ {- 1/2} [/ math]
[math] = [/ math]
[math] m_0 (1 + 1/2 \ frac {v ^ 2} {c ^ 2} +3/4 \ frac {v ^ 4} {c ^ 4} + \ ldots) [/ math]

La serie converge para v pequeña (que es el caso de las moléculas de gas en comparación con c ), y los términos después de los primeros dos o tres son insignificantes, por lo que puede escribir

[math] m_ {rel} \ cong m_0 + 1 / 2m_0v ^ 2 (1 / c ^ 2) [/ math]

luego multiplica por [math] c ^ 2 [/ math]

[math] m_ {rel} c ^ 2 = m_0c ^ 2 + 1 / 2m_0v ^ 2 + \ ldots [/ math]

Aquí, el término de la izquierda expresa la energía total de un cuerpo y debe reconocer el último término como la energía cinética ordinaria del gas. Einstein interpretó el primer término como la energía intrínseca de todos los cuerpos cuando no está en movimiento, se conoce como masa en reposo. Así que tenemos una forma de escribir la energía de un cuerpo cuando no está en movimiento, lo cual es realmente nítido, esa es la verdadera belleza de esta ecuación además de comparar la masa de un cuerpo con su energía.

Answer 19

La mayoría de los objetos tienen una propiedad cotidiana que llamamos “masa”.

Pensamos que tienen “energía” solo porque, digamos, se están moviendo o tienen alguna reacción química almacenada.

De hecho, esta intuición es errónea y también tienen un “contenido de energía”. Este contenido de energía es un múltiplo de la masa, específicamente es (en cualquier unidad que uses) igual a la masa multiplicada por la velocidad de la luz al cuadrado.

Entonces, si le agregas energía a algo, lo haces más masivo. Por supuesto, tiene que agregarle 25 millones de kilovatios-hora de energía para hacer que suba un solo gramo … Pero puede hacerlo. (Y, por supuesto, todo lo que realmente se ponga en la energía e será menos masivo por la misma cantidad).

Del mismo modo, si realmente destruyes masa, liberas una cantidad fenomenal de energía de vuelta. Esto es lo que pasa cuando tienes una reacción nuclear.

Answer 20

Una cosa para agregar a las grandes respuestas aquí es el increíble tamaño de c ^ 2. c es ~ 300 millones m / s. Ese número es el masivo ~ 9 × 10 ^ 16. Eso es ~ 9 CUADRILLONES. Entonces 1 kg de materia tiene ~ 9 CUADRILLONES de julios de energía. Santo fuma eso es mucha energía. Me encantaría que alguien convirtiera eso en un número más tangible. Ciertamente es suficiente para construir un arma nuclear.

Mi punto: no solo es energía en masa, sino que es una tremenda cantidad de energía.