Secundaria materia es energia

[Julián]

Nunca pude entender bien porque la materia es energia, concepto q esta bien expresado en E=mc^c. Si yo entendia que la energia es la capacidad de producir trabajo, en si cambio o transformacion. Pero sobre que sobre la materia. Entonces concluyo que la energia es una propiedad de la materia.

¿y entonces como la materia es energia y viceversa?

La curiosidad reciente se me desperto cuando lei un articulo de la masa inercial, donde se me aclaro un poco, cuando ablando de la propiedad inercial de la masa, en donde explicaban que si sobre un masa en reposo o en movimiento actua un impulso, la masa tiende a mantener el primer estado es decir que genera una fuerza contraria. Esta cambia el estado si el impulso es mayor que la fuerza q genera la materia. pero de donde sale esa fuerza contraria y por logica (ademas de los calculo q ya lo demostraron claor) se concluye q la masa es una forma de energia. y que no se gasta porq la energia q gasta en la inercia el impulso la repone.

Esto es asi. me gustaria que me lo expliquen mejor, no lo llego a captar muy bien.

saludos

[rruisan]

Re: materia es energia

Hola! No es que la materia sea energia y viceversa! mas bien estan relacionadas!

Por ejemplo: La formula $E_0=mc^2$ implica que, incluso si una particula esta en reposo posee una energia!

Hay que recordar, que la energia siempre se mide con respecto a algun valor que se escoge por conveniencia. Extrictamente hablando. La formula solo pone de manifiesto que existe un valor natural, $mc^2$ para la energia de un cuerpo masivo. Einstein intuyo que existe una equivalencia entre masa y energia. y que en principio, una puede tranformarse en la otra. Este es un hecho experimental que se ha verificado plenamente, y que encaja perfectamente en la teoria de la relatividad.

Ahora uno de los hecho fuandamentales de la fisica moderna es que, bajo condiciones adecuadas, la masa puede transformarse en energia y viceversa. La liberacion de enormes cantidades de energia por reacciones nucleares es un ejemplo bien conocido!

Espero te sirva! Saludos!

[Salgo]

Re: materia es energia

Nunca pude entender bien porque la materia es energia, concepto q esta bien expresado en E=mc^c.

Esa fórmula no te dice que la materia es energía, ni viceversa. Solamente asume que no se puede formar materia sin usar energía en la formación. Y te dice que la energía de formación queda acumulada en la materia, de modo tal que destruyendo esa materia podrás recuperar la energía. Cuanto más eficiente sea el método destructor, más energía recuperarás. No puedo basarme en la termodinámica cuántico-relativista pues ignoro su desarrollo, pero sería esperable que nunca logres una eficiencia del 100% con métodos destructivos.

[Ulises7]

Re: materia es energia

La ecuación $E_0 = mc^2$ sólo es válida para cuerpos en reposo ( respecto al sistema de referencia en el que trabajamos ) y sí, Einstein añadió que la masa es una forma de energía, pero eso no significa que toda la energía sea masa, una partícula puede tener energía cinética, potencial, etc, aparte de la debida a la masa. Con ésta ecuación podemos calcular la cantidad de energía liberada por la desintegración de una cierta cantidad de masa ( m ), también podemos calcular la cantidad de energía que posee una cierta cantidad de masa o la cantidad de energía necesaria para crear 'x' masa.

Podemos decir que con la teoría de la relatividad especial ahora se da una explicación satisfactoria a la radioactividad y a los procesos nucleares, que con la física clásica no tenian explicación ya que no existia el concepto de que la masa posee energía.

También ahora se modifica el principio de conservación de la masa y principio de conservación de la energía, que antes eran independientes a sólo uno, el principio de conservación masa-energía. Si se pierde una cantidad de masa, se transforma en una cierta cantidad de energía dada por la expresión de arriba, de hecho es lo que sucede en el Sol, la fusión del hidrógeno produce una cantidad enorme de energía ya que cierta cantidad de hidrógeno se pierde. O al revés, se pueden crear partículas a partir de una cierta cantidad de energía.

Entonces a la pregunta:

¿y entonces como la materia es energia y viceversa?

Ya está contestada arriba, la materia es una forma de energía pero al revés no es del todo correcto ya que no toda la energía es masa.


Y ahora ya que está el hilo tengo una duda muy relacionada con ésto, en la wikipedia, se comenta que actualmente la física moderna considera que si tenemos dos magnitudes relacionadas únicamente por una constante universal, podemos decir que hablamos de la misma magnitud, en éste caso seria que la masa es energía, claro que no realizan el comentario pertinente de arriba. Entonces podemos decir que el artículo es incompleto o que ¿está errado?

Cito el texto:

Cabe notar que en la física moderna la masa y la energía pueden considerarse idénticas. Cualquier ecuación en la cual aparezcan dos magnitudes ligadas por una constante universal, puede interpretarse legítimamente como la identidad entre dichas magnitudes, ya que la constante universal puede igualarse a la unidad por un cambio de unidades. Esto es especialmente claro en el caso de la Relatividad.

Puede que con ésto lie un poco más la tortilla , pero ya que está abierto el hilo y está totalmente relacionado pues lo pongo...



saludos

[Julián]

Re: materia es energia

pero eso no significa que toda la energía sea masa, una partícula puede tener energía cinética, potencial, etc, aparte de la debida a la masa

Pero la energia en cualqiera de sus formas se manifiesta en la masa ¿no? Es decir que la masa ademas de tener energia cinetica y/o potencial y energia interna tiene tambien energía masica que es el trabajo que se realizo para formar esa materia (y ahi me pregunto formar la materia a nivel molecular, atomico o sub-atomico?) y que se encuentra acumulada en dicha masa, hasta la destruccion de la misma.

Pero esta absorcion o emision de energia es a nivel subatomico, lo que para un objeto macroscopico seria la suma de la energias de obsorcion o emision de cada subparticula.

La unica forma de crear masa a traves de la energia es por el choque de dos rayos gamma?

y por ultimo y para ir terminando, la inercia proviene de esa energia masica? sino de donde genera la materia una resistencia al impulso?

[Ulises7]

Re: materia es energia

Pero la energia en cualqiera de sus formas se manifiesta en la masa ¿no?

No, un ejemplo son los fotones que tienen masa en reposo 0 y sin embargo poseen energía, no debemos olvidar que ahora la expresión de la energía es $E = \sqrt{m^2c^4 + p^2c^2}$.

[Laron]

Re: materia es energia

No, un ejemplo son los fotones que tienen masa en reposo 0 y sin embargo poseen energía, no debemos olvidar que ahora la expresión de la energía es $E = \sqrt{m^2c^4 + p^2c^2}$.

Esa es la energía para un objeto de masa 0?

[Ulises7]

Re: materia es energia

Esa es la energía para un objeto de masa 0?

$$E = \sqrt{m^2c^4 + p^2c^2}$$

Ésta es la energía de cualquier partícula tenga ésta masa o no, claro que habrá que realizar los cambios pertinentes. Un foton tiene masa en reposo 0 por tanto su energía está dada por:

$$E = pc$$

En cambio si tenemos una partícula con masa que está en reposo su momento lineal será nulo y su energía está dada por:

$$E = mc^2$$

Que es la ecuación que comentamos.

El momento lineal es:

$$p = \gamma mv$$

Donde $\gamma$ es el factor de Lorentz, es decir: $\gamma = \dfrac{1}{\sqrt{1 - \dfrac{v^2}{c^2}}}$.


Como vemos si la velocidad de una partícula es 0 ( está en reposo ) el segundo término de la expresión 1 se anula quedando la ecuación 3, en cambio si la masa de una partícula es 0, lo que se anula es el primer término de la ecuación 1 quedando la ecuación 2.


saludos

[Adosgel]

Re: materia es energia

Y ahora ya que está el hilo tengo una duda muy relacionada con ésto, en la wikipedia, se comenta que actualmente la física moderna considera que si tenemos dos magnitudes relacionadas únicamente por una constante universal, podemos decir que hablamos de la misma magnitud, en éste caso seria que la masa es energía, claro que no realizan el comentario pertinente de arriba. Entonces podemos decir que el artículo es incompleto o que ¿está errado?

Puede que con ésto lie un poco más la tortilla , pero ya que está abierto el hilo y está totalmente relacionado pues lo pongo...
saludos

Pues me parece de lo más oportuno. Es lo que tienen las matemáticas, que te dan bastantes pistas a la hora de entender la física. Pero cuidado, cuantitativamente es correcto, lo que nos dice que son la misma cantidad, pero eso no implica que lo sean de la misma cosa. De hecho, los valores cuantitativos no son cuestión fundamental, solo son valores, y estos dependen de la regla de medir; pero no afectan a las propiedades.
No debemos olvidad que c es una velocidad de influencia o interacción espaciotemporal, aunque le pongamos de valor cuantitativo la unidad, no desaparece su valor cualitativo, su propiedad física.
Y, entonces tendríamos un problema, pues poner como unidad de retardo temporal de las interacciones en el espacio 1km./sg., osea, c=1, nos lleva a un mundo que no corresponde con la observación experimental, no olvidemos que observar, aunque mínimamente, es interaccionar.

Luego, no solo es necesario para cumplirse que E=m igualar c a 1, si no que, además hay que anular los efectos de (e/t)^2, que son fundamentales para la interpretación de las propiedades físicas de esa fórmula.

Yo opino que esa afirmación de la wiki no es estrictamente correcta.

Saludos.

[LeoDamLop]

Re: materia es energia

$$E = \sqrt{m^2c^4 + p^2c^2}$$

Ésta es la energía de cualquier partícula tenga ésta masa o no, claro que habrá que realizar los cambios pertinentes. Un foton tiene masa en reposo 0 por tanto su energía está dada por:

$$E = pc$$

En cambio si tenemos una partícula con masa que está en reposo su momento lineal será nulo y su energía está dada por:

$$E = mc^2$$

Que es la ecuación que comentamos.

El momento lineal es:

$$p = \gamma mv$$

Donde $\gamma$ es el factor de Lorentz, es decir: $\gamma = \dfrac{1}{\sqrt{1 - \dfrac{v^2}{c^2}}}$.


Como vemos si la velocidad de una partícula es 0 ( está en reposo ) el segundo término de la expresión 1 se anula quedando la ecuación 3, en cambio si la masa de una partícula es 0, lo que se anula es el primer término de la ecuación 1 quedando la ecuación 2.


saludos

Pero si m = 0, p también es 0, pues

$$p = \gamma mv$$

[Ulises7]

Re: materia es energia

Pero si m = 0, p también es 0, pues

$$p = \gamma mv$$

Pues me has pillado , pero mira mejor porque ahora aprenderé algo.

El momento lineal de un fotón se puede expresar a partir de la hipótesis de De Broglie:

$$\lambda = \dfrac{h}{p}$$

$$p = \dfrac{h}{\lambda}$$

$$p = \dfrac{h}{\dfrac{c}{\nu}}$$

$$p = \dfrac{h \nu}{c}$$

Expresión que tiene sentido ya que si desarrollamos:

$$p = \dfrac{E}{c}$$

$$E = pc$$

Llegando de forma alternativa a la energía que posee un fotón en función de su momento lineal, que como se muestra en 2 depende de la constante de Planck y su longitud de onda.

Y bueno he mostrado una forma alternativa que muestra la ecuación del anterior hilo pero no doy respuesta a tu comentario, y aquí es donde debe pasarse alguien con mucho más conocimiento que yo para iluminarnos .

saludos

[Julián]

Re: materia es energia

Si, sabia que el foton tiene energia que está en funcion de su frecuencia. Pero lo que yo quise expresar que esa energia que transporta el foton se manifiesta cuando interaciona con la materia (al chocar con un electron, por ejemplo). Pero ahora que lo pienso no es asi porque un foton puede decaer en particulas y antiparticulas (desconosco el como y el por que de ese suceso).

Pero salteando el problemita de la energia de foton sigo con la interrogante que postie anteriormente

la masa ademas de tener energia cinetica y/o potencial y energia interna tiene tambien energía masica que es el trabajo que se realizo para formar esa materia (y ahi me pregunto formar la materia a nivel molecular, atomico o sub-atomico?) y que se encuentra acumulada en dicha masa, hasta la destruccion de la misma.

Pero esta absorcion o emision de energia es a nivel subatomico, lo que para un objeto macroscopico seria la suma de la energias de obsorcion o emision de cada subparticula.

La unica forma de crear masa a traves de la energia es por el choque de dos rayos gamma?

y por ultimo y para ir terminando, la inercia proviene de esa energia masica? sino de donde genera la materia una resistencia al impulso?

[LeoDamLop]

Re: materia es energia

La unica forma de crear masa a traves de la energia es por el choque de dos rayos gamma?

1) No lo “creo”. Por lo menos no en lo que respecta a la palabra UNICA.
En el vacío cuántico se crean pares de partículas/antipartículas que se eliminan en un tiempo determinado por la constante h, donde la masa y el tiempo de vida están relacionados por esta constante. No la pueden superar. Si la masa es mayor, el tiempo es más pequeño. Y viceversa. Las masas toman “prestada” energía del vacío que tienen que devolver muy pronto.
2) “Si pierdo una moneda de 10 cvos y alguien se encuentra una moneda idéntica no podré demostrar que esa sea la mía. Pero yo he perdido una moneda allí donde alguien ha encontrado otra.” George Gamow.
Si E=mc2, la masa no es energía?, Equivale a energía? Toma un valor igual, pero no es energía? Si desaparece la energía y aparece la materia, no se debe esta a la transformación de aquella? Donde quedó la frase que decía que la energía no se destruye, solo se transforma?

[Julián]

Re: materia es energia

En el vacío cuántico se crean pares de partículas/antipartículas que se eliminan en un tiempo determinado por la constante h, donde la masa y el tiempo de vida están relacionados por esta constante. No la pueden superar.

que es eso del vacio cuantico, y que tiene energia?
Ademas creo que me quedo corto con la definicion de energia como la capacidad o propiedad de los cuerpos de realizar trabajo, el vacio no es un cuerpo, no tiene masa.

Si E=mc2, la masa no es energía?, Equivale a energía? Toma un valor igual, pero no es energía? Si desaparece la energía y aparece la materia, no se debe esta a la transformación de aquella? Donde quedó la frase que decía que la energía no se destruye, solo se transforma?

Aca me desorientaste, no se si estas expresando tus dudas man, pero entonces no me saco la duda si ¿la energia es materia (si tienen la misma esencia)? o ¿ Que son dos cosas diferentes que se relacionan en la cantidad de energia q se utiliza para crear masa y luego al desintegrarse la masa, se obtiene la misma cantidad de energia? Como que si la masa es energia acumulada en una region del espacio.

[LeoDamLop]

Re: materia es energia

que es eso del vacio cuantico, y que tiene energia?
Ademas creo que me quedo corto con la definicion de energia como la capacidad o propiedad de los cuerpos de realizar trabajo, el vacio no es un cuerpo, no tiene masa.

Parece increible, pero si.

«Eppur si muove» (y sin embargo se mueve), Galileo.

El vacio, a nivel cuántico, es como la superficie del mar. De lejos parece una superficie plana y lisa, pero a medida que te acercas a la SUPERFICIE, van apareciendo, CRESTAS y HONDONADAS, que surgen del movimiento de la superficie. Estas crestas y hondonadas son partículas de materia que sobrepasan cierto nivel y aparecen, pero el vacio los reclama de nuevo y retorna la superficie lisa, para emitir otra partícula y repetir el ciclo una y otra y otra vez.
Tengo claro que la materia es energía y la energía es materia.
Se transforma una en la otra sin pasar por ninguna otra esencia.
Si la materia desapareciera se le podría destruir, si la energía desapareciera se le podría destruir, lo cual es incompatible con los descubrimientos de Einstein. La masa (y la energía) no se crea ni se destruye, solo se transforma.
Un poco de barro, se moldea y cuece, y ya no es barro sino una vasija.