Divulgación una pregunta muy sencilla sobre la velocidad de a luz.

[aalbeiro89]

Hola a todos.

ps esta es una pregunta muy sencilla...
en realidad no se me había ocurrido antes... tal ves la respuesta sea igualmente de sencilla.

tratando de ignorar el hecho de que una partícula con masa no puede alcanzar la velocidad de la luz.

Que pasa con la masa de esa partícula si llega alcanzar la velocidad de la luz??.
se vuelve energía??...
que tipo de energía se convierte??, energía cinética?

mi pregunta nace... cuando escuche a al profesor de geología diciendo que si un objeto con masa llega a C se convertiría en energía.

pero yo he leído en muchos lugares... que la ecuación, primeramente no es una igualdad sino una equivalencia.
y segundo... que la masa es equivalente, explicitamente, a la ENERGÍA EN REPOSO.
Que no es equivalente a los otros tipos de energía como la cinética.

a simple vista... se podría decir que... se convertiría en energía cinética...

pero eso pareciera contradecir al hecho de que la masa es equivalente solo a la energía en reposo.

creo que... contradicción realmente no hay... sino que me falta entender esa parte.

me gustaría que explicaran que es lo que sucedería en esa situación, con la masa.
se convierte en energía??
en que tipo??
y de que forma???.. el porque o el como de esa transformación.

o no se convierte...?


pd: El tema esta a nivel divulgativo... pero entiendo el calculo diferencial y calculo integral. Estoy cursando el calculo vectorial.
entonces no estarían de mas algunas ecuaciones.

GRACIAS.

[javier m]

Re: una pregunta muy sencilla sobre la velocidad de a luz.

yo no se nada de esto, pero la formula es esta

$m=\dfrac{m_0}{\sqrt{1-\frac{v^2}{c^2}}}$

de modo que cuando $v\to c^-$, $m\to\infty$

a medida que aumenta la velocidad se incremeta la la masa, y si el objeto se acerca mucho a c, entonces la masa tiende a infinito

eso de que si llega a c se convierte en energía, ni idea.

[angel relativamente]

Re: una pregunta muy sencilla sobre la velocidad de a luz.

tratando de ignorar el hecho de que una partícula con masa no puede alcanzar la velocidad de la luz.

Que pasa con la masa de esa partícula si llega alcanzar la velocidad de la luz??.

Imagina que te digo: Tratando de ignorar que una manzana que se desprende del árbol cae al suelo, ¿que pasará si la manzana se desprende de la rama?

Según tengo entendido no podemos suponer qué pasara si violamos una ley física. Si comienzas tu pregunta con un "tratando de ignorar el hecho de que una partícula con masa no puede alcanzar la velocidad de la luz", ya el resto que digas va a carecer de sentido.
¡Un saludo!

[polonio]

Re: una pregunta muy sencilla sobre la velocidad de a luz.

Efectivamente, no puede alcanzar la velocidad de la luz. Si lo hiciera pues tendríamos que reformular la física.

[aalbeiro89]

Re: una pregunta muy sencilla sobre la velocidad de a luz.

hola.

Entiendo que una partícula con masa no puede llegar C. las leyes de la física lo impiden.

pero quisiera saber... si la teoría o la física dice algo... en el caso hipotético de que esa partícula llegue a esa velocidad.
Yo eh leído la teoría... en varios libros y artículos.

generalmente hablan sobre los fenómenos que ocurren con el tiempo, el espacio y la masa ( que tiende al infinito) cuando la velocidad de ese objeto se aproxima a C.
pero no hablan sobre el caso hipotético de una partícula con masa llegue a esa velocidad y que le sucede a su masa.

se transforma??.
o se diría que la masa sería infinita... por lo que esa conclusión elimina la posibilidad del hipotético??.

[polonio]

Re: una pregunta muy sencilla sobre la velocidad de a luz.

A ver, es muy simple: según las teoría físicas una masa no puede llegar a esa velocidad, por lo que es ridículo plantearse qué dice una teoría física si llegase. La hipótesis que una partícula masiva pudiese alcanzar la velocidad de la luz nos lleva a una contradicción con las teorías físicas probadas, luego no es posible según estas teorías (esto es lo que llama demostración por reducción al absurdo: reductio ad absurdum).

[aalbeiro89]

Re: una pregunta muy sencilla sobre la velocidad de a luz.

hola.

Ahora me queda mas claro el porque la sola suposición ni siquiera se tiene en cuenta.

gracias por sus respuestas.

[jorge5868]

Re: una pregunta muy sencilla sobre la velocidad de a luz.

Bueno, si suponemos que un cuerpo tiene una "masa de reposo" diferente de cero y suponemos como correcta y completa la teoria de la relatividad para este analisis, entonces debemos decir que la unica forma posible seria que este cuerpo tuviera una "energia infinita"!. Sin embargo no es posible teoricamente dotar a un cuerpo de una energia infinita, porque para ello seria necesaria la creacion de una fuente de energia infinita que pueda ser proporcionada en un tiempo finito!. Ahora, a lo que supongo se referia tu profesor es que es posible convertir la "energia de reposo" o "masa de reposo" en solo "energia relativista" con masa de reposo nula... lo que podriamos llamar una conversion de materia en energia, tal como sucede en las explosiones nucleares! En tal caso este nuevo tipo de energia con masa de reposo nula se moveria a la velocidad de la luz en el espacio vacio. En una explosion nuclear se convierte "masa de reposo" en energia que viaja a la velocidad de la luz!

[pod]

Re: una pregunta muy sencilla sobre la velocidad de a luz.

Bueno, si suponemos que un cuerpo tiene una "masa de reposo" diferente de cero y suponemos como correcta y completa la teoria de la relatividad para este analisis, entonces debemos decir que la unica forma posible seria que este cuerpo tuviera una "energia infinita"!. Sin embargo no es posible teoricamente dotar a un cuerpo de una energia infinita, porque para ello seria necesaria la creacion de una fuente de energia infinita que pueda ser proporcionada en un tiempo finito!. Ahora, a lo que supongo se referia tu profesor es que es posible convertir la "energia de reposo" o "masa de reposo" en solo "energia relativista" con masa de reposo nula... lo que podriamos llamar una conversion de materia en energia, tal como sucede en las explosiones nucleares! En tal caso este nuevo tipo de energia con masa de reposo nula se moveria a la velocidad de la luz en el espacio vacio. En una explosion nuclear se convierte "masa de reposo" en energia que viaja a la velocidad de la luz!

La conversión de una partícula con masa a otra (única) partícula con masa 0 con la misma viola la conservación del momento. Así que el proceso que describes está prohibido por una ley básica de la naturaleza.

[jorge5868]

Re: una pregunta muy sencilla sobre la velocidad de a luz.

La conversión de una partícula con masa a otra (única) partícula con masa 0 con la misma viola la conservación del momento. Así que el proceso que describes está prohibido por una ley básica de la naturaleza.

Primero ten en cuenta que no me refiero a una unica particula, estoy hablando de un cuerpo lo que significa una gran cantidad de particulas! Tal ves no me di a entender bien en ello! Me refiero a que una cantidad de energia de reposo E = mc², puede ser convertida en energia cinetica, probablemente en energia electromagnetica E = nhf...

Einstein dice q el proceso contrario tambien es probable, por medio de la energia electromagnetica aumentar la masa de reposo de un cuerpo!
He alli la equivalencia entre masa y energia, son una misma cosa!

Ahora, no estoy diciendo q un cuerpo pueda al acercarse a la velocidad de la luz convertirse en energia, tal como se postula en la pregunta! En realidad creo que queda claro q fisicamente se considera imposible q un cuerpo con masa de reposo pueda alcanzar la velocidad de la luz!

[pod]

Re: una pregunta muy sencilla sobre la velocidad de a luz.

Primero ten en cuenta que no me refiero a una unica particula, estoy hablando de un cuerpo lo que significa una gran cantidad de particulas! Tal ves no me di a entender bien en ello! Me refiero a que una cantidad de energia de reposo E = mc², puede ser convertida en energia cinetica, probablemente en energia electromagnetica E = nhf...

Einstein dice q el proceso contrario tambien es probable, por medio de la energia electromagnetica aumentar la masa de reposo de un cuerpo!
He alli la equivalencia entre masa y energia, son una misma cosa!

Ahora, no estoy diciendo q un cuerpo pueda al acercarse a la velocidad de la luz convertirse en energia, tal como se postula en la pregunta! En realidad creo que queda claro q fisicamente se considera imposible q un cuerpo con masa de reposo pueda alcanzar la velocidad de la luz!

Por favor, escribe correctamente. Esto no es un SMS, tienes tiempo de escribir bien, y nos ayudará a los demás a entenderte. Gracias

Entrando en materia (nunca mejor dicho), no es que la energía y la materia sean "una misma cosa". (Y, por favor, no me cites una frase de Einstein, desde su muerte hemos avanzado mucho y ahora se interpretan las cosas de una forma algo diferente). La masa es un tipo de energía, pero no toda la energía es masa. Encontrarás discusiones sobre este tema en todo el foro.

Por otra parte, en este tipo de reacciones entre partículas, la parte cinemática (relatividad) no es todo lo que cuenta. La cuántica pone otras restricciones, hay un montón de cantidades que se deben cumplir. Por ejemplo, la interacción electromagnética conserva el número bariónico. Si estamos hablando de materia ordinaria (hecha de átomos, con núcleos llenos de bariones), tendrá un número bariónico muy alto. No existen bariones sin masa (que yo sepa). Por lo tanto, aunque la relatividad en principio permitiría convertir cierta masa "ordinaria" en partículas sin masa, esta conversión no es posible debido a la cuántica.

Sí que es posible tener reacciones donde tanto antes como después haya el mismo número de bariones, pero los que aparecen después tengan menor masa y mayor energía cinética (conservando la energía total). Esto es lo que ocurre en las reacciones nucleares.

Si tú te referías a esto, entonces estamos de acuerdo y fui yo quien no lo entendió y pido disculpas. Si te referías a otra cosa, lo dicho (salvo error u omisión) es lo que está de acuerdo con el estado actual de la Física.

[Raulox]

Re: una pregunta muy sencilla sobre la velocidad de a luz.

Hola!
Lamentabelmente, por tiempo (irónicamente), no alcanzo a leer todos los comentarios, pero intentaré responder de una manera simple lo que entiendo al respecto.

En primer lugar, tenemos que entender qué es la masa. Sin esa primera comprensión, jamás podremos comprender nada que involucre a la masa, y aunque no existe una respuesta completa a la pregunta, sí podemos avanzar un poco. La masa es una medida de cantidad de materia de algun objeto, pero cuando nos "pesamos" (no importa aquí la diferencia entre pesar y masar), determinamos cierta medida, por ejemplo 70 Kg. ¿Qué significa esto? ¿Entrega este número, 70, una medida de la cantidad de materia que tenemos? Y la respuesta es no, sólo a menos que nos comparemos con otro cuerpo de otra masa. Entonces la masa es un concepto "relativista", necesitamos compararla para comprenderla.

Cuando nos movemos el uno del otro, nuestra medida de masa se ve alterada, de acuerdo a la ecuación que escribió "Javier m" en otra respuesta. Pero esto es solo aparente y surge solamente por el movimiento relativo entre los dos cuerpos/observadores, únicamente por los portulados de la relatividad, 1) la velocidad de la luz es constante para todo observador, y 2) los fenomenos fisicos son independientes del observador (siempre que este e reposo o movimiento rectilineo uniforme).

Este cambio en la medida de la masa no significa que pierda o gane átomos ni moleculas, es mas fundamental que eso, lo que ocurre es que el concepto de masa (para cada cada atomo, cada neutron, etc) ha cambiado de escala, con referencia a quien nos observa. Pero si nos movemos a una velocidad cercana a la de la luz, nosotros no notaremos la diferencia.

Así, imagina dos observadores. Uno en reposo, y el otro cuya velocidad aumenta intentando llegar a C. Cuando estemos llegando a C, el observador notará que nuestra masa ha aumentado mucho (y sigue en aumento mientras aceleremos). Como nuestra masa aumenta también tiene que aumentar la energía que nos inyecten para seguir acelerando. Y ocurre algo interesante, porque en teoría, cuando una masa M llega a C su masa es maxima (infinita), para lo cua se necesitó una cantidad infinita de energía. Como no existe una cantidad de energía infinita a nuestra disposición, nunca una masa M podrá llegar a C, salvo aproximarse dependiendo de cuánta energía tengamos.

Ojala te aclare un poco, pero por supuesto, quedan muchos misterios por entender de esta teoría.

[jorge5868]

Re: una pregunta muy sencilla sobre la velocidad de a luz.

Por favor, escribe correctamente. Esto no es un SMS, tienes tiempo de escribir bien, y nos ayudará a los demás a entenderte. Gracias

Entrando en materia (nunca mejor dicho), no es que la energía y la materia sean "una misma cosa". (Y, por favor, no me cites una frase de Einstein, desde su muerte hemos avanzado mucho y ahora se interpretan las cosas de una forma algo diferente). La masa es un tipo de energía, pero no toda la energía es masa. Encontrarás discusiones sobre este tema en todo el foro.

Por otra parte, en este tipo de reacciones entre partículas, la parte cinemática (relatividad) no es todo lo que cuenta. La cuántica pone otras restricciones, hay un montón de cantidades que se deben cumplir. Por ejemplo, la interacción electromagnética conserva el número bariónico. Si estamos hablando de materia ordinaria (hecha de átomos, con núcleos llenos de bariones), tendrá un número bariónico muy alto. No existen bariones sin masa (que yo sepa). Por lo tanto, aunque la relatividad en principio permitiría convertir cierta masa "ordinaria" en partículas sin masa, esta conversión no es posible debido a la cuántica.

Sí que es posible tener reacciones donde tanto antes como después haya el mismo número de bariones, pero los que aparecen después tengan menor masa y mayor energía cinética (conservando la energía total). Esto es lo que ocurre en las reacciones nucleares.

Si tú te referías a esto, entonces estamos de acuerdo y fui yo quien no lo entendió y pido disculpas. Si te referías a otra cosa, lo dicho (salvo error u omisión) es lo que está de acuerdo con el estado actual de la Física.

Bueno. creo q escribi correctamente y creo que tu no me entendiste pero eso no importa mucho, igual tendre mas cuidado si hay una proxima ves para evitar este tipo de confusiones!

Entiendo q aca en esta web se maneja una definicion de masa q se llama "mas actual", pero has de entender q asi como tu manejas esa definicion de masa, aun existe un publico muy grande q sigue manejando la "antigua definicion"!. Si trabajamos el problema desde lo que podemos denominar como una definicion "mas actual" entonces no puedo mas q darte la razon, pero si creo que es importante dar a entender el tipo de definicion de masa al q nos referimos antes de hablar sobre el tema!

Bajo lo dicho en el parrafo anterior creo que si en definitiva nos referimos a lo mismo, creo que ambos entendemos muy bien lo que ocurre en las reacciones nucleares!

Ahora, ya por otro lado creo que vale la pena explicar q si es posible convertir particulas masivas en fotones, como el caso de dos pares particula-antiparticula como un electron y un positron en un par de fotones!. En ello obviamente estaras de acuerdo en que es una conversion de masa en energia!. Y ten encuenta q para ello no hablo de fisica relativista!, sino de fisica de particulas!

Creo que a veces no nos damos a entender correctamente o de la misma manera a veces no entendemos bien, pero no por ello desestimes las palabras de nuestro querido amigo Einstein a quien tanto debemos!. Se que la fisica ha avanzado mucho, pero como te dije antes aun hay mucha gente de la antigua corriente!... La definicion de masa q se plantea en este foro es bastante interezante y tal ves de alguna manera sea la manera mas correcta de manejarlo, pero mientras hayan tantas personas manejando ambas definiciones creo que es bueno hacer diferenciacion entre ambas!

Obviamente no es un SMS, si fuera asi seria como una especie de Twitter!

[guillermo333]

Re: una pregunta muy sencilla sobre la velocidad de a luz.

hola
Habeis considerado la posibilidad de que la masa pudiera ser un numero imaginario no un numero real de esta manera la masa si podria superar la velocidad de la luz a medida que la particula se encuentre con mas masa se acelera en vez de frenar, ¿tal vez eso explique la energia oscura?
E=mi * c^2

[pod]

Re: una pregunta muy sencilla sobre la velocidad de a luz.

Bueno. creo q escribi correctamente y creo que tu no me entendiste pero eso no importa mucho, igual tendre mas cuidado si hay una proxima ves para evitar este tipo de confusiones!

Entiendo q aca en esta web se maneja una definicion de masa q se llama "mas actual", pero has de entender q asi como tu manejas esa definicion de masa, aun existe un publico muy grande q sigue manejando la "antigua definicion"!. Si trabajamos el problema desde lo que podemos denominar como una definicion "mas actual" entonces no puedo mas q darte la razon, pero si creo que es importante dar a entender el tipo de definicion de masa al q nos referimos antes de hablar sobre el tema!

Bajo lo dicho en el parrafo anterior creo que si en definitiva nos referimos a lo mismo, creo que ambos entendemos muy bien lo que ocurre en las reacciones nucleares!

Ahora, ya por otro lado creo que vale la pena explicar q si es posible convertir particulas masivas en fotones, como el caso de dos pares particula-antiparticula como un electron y un positron en un par de fotones!. En ello obviamente estaras de acuerdo en que es una conversion de masa en energia!. Y ten encuenta q para ello no hablo de fisica relativista!, sino de fisica de particulas!

Creo que a veces no nos damos a entender correctamente o de la misma manera a veces no entendemos bien, pero no por ello desestimes las palabras de nuestro querido amigo Einstein a quien tanto debemos!. Se que la fisica ha avanzado mucho, pero como te dije antes aun hay mucha gente de la antigua corriente!... La definicion de masa q se plantea en este foro es bastante interezante y tal ves de alguna manera sea la manera mas correcta de manejarlo, pero mientras hayan tantas personas manejando ambas definiciones creo que es bueno hacer diferenciacion entre ambas!

Obviamente no es un SMS, si fuera asi seria como una especie de Twitter!

No es que "esta web" maneje una definición de masa por capricho. Es la que se maneja en ámbitos académicos (especializados en Física, me refiero) y de investigación. Ya no se oye a (casi) nadie hacer la diferenciación de "masa gravitatoria", "masa inercial", "masa en reposo", etc. Es terminología arcaica y obsoleta. Es normal, pasa en todos los ámbitos. El conocimiento evoluciona. Einstein tuvo mucho mérito de "descubrir" la relatividad, pero hoy han pasado ya 106 años y la comprendemos mejor. No tenemos porqué anclarnos en su terminología por el simple hecho de que fuera un tipo realmente inteligente.

Eso no quiere decir que el 100% de la comunidad científica use ya la definición antigua. Sobre todo, en el ámbito no especializado y la divulgación aun se sigue utilizando de forma más o menos generalizada. En mi humilde opinión, es una lástima que se divulgue con una terminología diferente a la que se usa en Física rigurosa (y, sobre todo, cuando la nueva nomenclatura es en realidad más fácil de entender). Por eso aquí siempre defendemos que la masa es la masa, y no hay mucho más que hablar.


Está claro que un par electrón-positrón puede desintegrarse en fotones, por ejemplo. Pero si uno usa una expresión del estilo "conversión de materia en energía", se da pie a imaginar materia ordinaria (por ejemplo, una silla) que hace "puf" y se convierte en masa.

Y, por cierto, hablar de conversión "en energía" es algo confuso en mi humilde opinión. La masa ya es energía, no se tiene que convertir a ella. Se puede convertir a otro tipo de energía. Además, la energía no puede existir por si misma, es una propiedad de las partículas. No pueden desaparecer todas las partículas y quedarte sólo con energía. Así que lo correcto (y sé que estoy siendo quisquilloso, pero el lenguaje es importante en ciencia) sería decir algo como "es posible que partículas masivas reaccionen para dar otras partículas sin masa".


Si estás de acuerdo que esto no es un SMS, por favor escribe correctamente. La conjunción "que" tiene tres letras, existen los acentos, repasa cuidadosamente la terminología, etc. Un ejemplo es el anterior párrafo...

hola
Habeis considerado la posibilidad de que la masa pudiera ser un numero imaginario no un numero real de esta manera la masa si podria superar la velocidad de la luz a medida que la particula se encuentre con mas masa se acelera en vez de frenar, ¿tal vez eso explique la energia oscura?
E=mi * c^2

Sí, esa posibilidad se tuvo muy en cuenta. Este tipo de partículas se llamaban taquiones.

No obstante, se entendió que la existencia de un taquión es equivalente a una inestabilidad en la teoría. Estabilidad en el mismo sentido que una pelota en una cima es inestable, cualquier perturbación (por pequeña que sea) haría que se cayera.

Pues lo mismo, si existieran taquiones, el universo entero sería inestable. Cualquier inestabilidad (como el aleteo de una mariposa...) podría hacer que cambiaran sus propiedades de golpe. Y como no ha pasado, pues suponemos que no existen.

Sin embargo, teóricamente los taquiones son muy útiles. Sobre todo, porque sabemos que si en una teoría nos aparecen, esa teoría no es viable (o, por lo menos, necesita mucho trabajo). Además, ese tipo de inestabilidades provocadas por taquiones pueden explicar cosas como la inflación, aunque eso es tema para otro hilo.