Divulgación Duda sobre masa=energía.

[natanael]

Hola a todos.

He leido bastantes hilos sobre E=mc2 en este foro, pero no entiendo.Voy con lo que he entendido hastah ahora, por favor corrijanme porque de seguro estoy confundiendo las cosas, es solo que no logro verlo.

La masa es energía y viceversa.

Cuando se dice que un objeto material (masa) está cercano al cero absoluto, se dice que está en su estado de más baja de energía.

Ahora, tambien he leido que en el modelo atómico cuando un electrón está más cerca del núcleo, el atomo completo esta en su estado de más baja energía, y viceversa.

cuando se habla de masa=energía, se refiere a ésto?

Es decir a cual masa se refieren?...

1) La masa como un todo (moléculas con energía química, atomos con bastantes electrones lejos del núcleo, etc)
2) La masa gravitacional.
3) La inercial.
4) O como definicion: "es todo aquello que ocupa un lugar en el espacio"

Es decir la masa puede convertirse en energía porque posee internamente energía de muchas maneras (termica, potencial, quimica, etc), y en cualquier momento pueda esta masa liberar esta energía, por ejemplo un conjunto de átomos (formando un material radioactivo), ellos poseen energía potencial con respecto al nucleo. Quiere decir la formula E=mc2 que la masa puede convertirse en energía porque los electones pueden saltar a orbitas inferiores y de más baja energía, siendo la restante energía liberada como radiación electromagnetica, o como fotones con energía f.h

Solo necesito saber si voy por buen camino para entender esto.

[Albertotti]

Re: Duda sobre masa=energía.

Se refiere a la masa como un todo. La masa es una manifestación de la energía. En el caso de un protón, por ejemplo el 90% de su masa es la energía de enlace de los quarks y se supone (digo se supone porque ya nos metemos en modelos teóricos) que cuando uno va haciendo "zoom" va viendo que la masa es en realidad una energía que proviene de otro lugar. No soy ni de lejos un experto en física teórica, pero por ejemplo la teoría de cuerdas defiende que en última instancia esa energía son modos vibracionales de fibras en un alto número de dimensiones.

Por otro lado, la masa gravitacional y la masa inercial han resultado experimentalmente con un altísimo grado de precisión ser la misma cantidad siempre. De no ser así sería una maravillosa fuente de energía renovable.

Por contestar a tu última pregunta, sí vas por buen camino: en la materia que puedes tocar una parte de su masa se va en las diversas energías de enlace: atómico, molecular, nuclear, etc, aunque solo empiezan a ser importante en las nucleares.

Saludos

[pod]

Re: Duda sobre masa=energía.

La masa es la energía necesaria para crear una "cosa", partiendo de la nada.

Si además de crearlo, quieres que también se mueva, tienes que darle más energía (cinética).

Si además de crearlo, quieres que también esté a una temperatura, tienes que darle más energía (térmica).

Si además de crearlo, quieres que también...

¿Ya?

[natanael]

Re: Duda sobre masa=energía.

Ok... curiosamente hoy ví en clase como Bohr llegó a la ecuacion que predice el espectro que arroja el hidrógeno, mientras el profesor la explicaba había partes de la formula donde la energía total del electron era la suma de la energía potencial y cinética.

Ahora mi pregunta sería... si calcularamos la energía de cada protrón + la de los electrones + toda energía de cada particula elemental, toda esta energía total prodría ser igual a m*C^2.

O se refiere tambien que esta energía podría ser lo mismo que la masa tomada como algo intrínseco (o conceptual como Fuerza/aceleracion) asociado a un punto en el espacio?, es decir, en la "Energía" total no estaría incluida la energía témica, potencial, pero sí la cinética?

Y pod, cuando te refieres al término "cosa" creada de la nada, te refieres a algo puntual o detectable (que se puede estudiar), a la cual se le asocia una determinada cantidad de energía la cual vá a ser su masa?

Ahora si esto es así, entonces la energía como "cantidad medible" posee propiedades como inercia, o experimenta algun tipo de variacion en presencia de un campo gravitatorio?

Hasta qué punto la energía puede ser igual a la fuerza entre la aceleracion?, porque hasta donde sé creo que no soporta un análisis dimensional.

Oye son muchas cosas!, y realmente quisiera saber donde es que radica, o donde está el eslabon perdido para entender E=mc2, es decir, prácticamente cuando un cuerpo alcanza la velocidad de la luz, esta formula pareciera decirte algo como: "a mi no me importa la energía potencial ni la térmica que tenga la masa de la "cosa", lo que me importa en relidad es la masa como entidad intrínseca de la "cosa" que voy a considerar y su velocidad con respesto a otra "cosa"".

Se que parece ridículo que una formula pueda decir todo eso, pero eso es lo que entiendo cuando la veo esa fórmula.

[pod]

Re: Duda sobre masa=energía.

Estás sobre analizando tanto que llegas a decir cosas que no tienen demasiado sentido.

Ahora mi pregunta sería... si calcularamos la energía de cada protrón + la de los electrones + toda energía de cada particula elemental, toda esta energía total prodría ser igual a m*C^2.

La masa de un sistema compuesto se calcula como la suma de las masas, menos la energía de enlace. Un sistema compuesto tiene menos energía que sus componentes por separado, en caso contrario no sería estable.

O se refiere tambien que esta energía podría ser lo mismo que la masa tomada como algo intrínseco (o conceptual como Fuerza/aceleracion) asociado a un punto en el espacio?, es decir, en la "Energía" total no estaría incluida la energía témica, potencial, pero sí la cinética?

Y pod, cuando te refieres al término "cosa" creada de la nada, te refieres a algo puntual o detectable (que se puede estudiar), a la cual se le asocia una determinada cantidad de energía la cual vá a ser su masa?

Ahora si esto es así, entonces la energía como "cantidad medible" posee propiedades como inercia, o experimenta algun tipo de variacion en presencia de un campo gravitatorio?

La energía (y por lo tanto, la masa) no tiene significado alguno por si sola. Es una propiedad de las partículas. Cada partícula tiene cierta energía, y una parte de esa energía es la masa. No puedes decir "en este punto hay energía", pero puedes decir "en este punto hay una partícula que tiene determinada energía".

Hasta qué punto la energía puede ser igual a la fuerza entre la aceleracion?, porque hasta donde sé creo que no soporta un análisis dimensional.

En primer lugar, lo de F = m a sólo es cierto en física newtoniana. En relatividad es bastante más complicado.

En segundo lugar, lo que dices se debe a que antaño no sabíamos que la masa no era más que una forma de energía, y por lo tanto inventamos una unidad diferente para ambas magnitudes. Precisamente, lo que nos dice $E = m c^2$ es que el factor de conversión para pasar de "unidad de masa" a "unidad de energía" es $c^2$. El S.I. ha heredado ese problema, pero en Física utilizamos otros sistemas de unidades que lo tienen en cuenta, y por lo tanto la masa y la energía se miden en la misma unidad (y, por lo tanto, c = 1).

o donde está el eslabon perdido para entender E=mc2,

Estudiar toda la Física que va antes de la relatividad. No puedes saltarte varios niveles.

prácticamente cuando un cuerpo alcanza la velocidad de la luz, esta formula pareciera decirte algo como: "a mi no me importa la energía potencial ni la térmica que tenga la masa de la "cosa", lo que me importa en relidad es la masa como entidad intrínseca de la "cosa" que voy a considerar y su velocidad con respesto a otra "cosa"".

Esa ecuación no dice nada similar a lo que estás insinuando. Que aparezca una "c" no tiene que ver con que nada se mueva a la velocidad de la luz (cosa imposible, por otra parte). Es una simple conversión de unidades.