Discusión:Equivalencia entre masa y energía

Estimado autor: el inicio de la pagina es inexacto al decir que la masa contiene energía aun cuando esta en reposo. Esto no es asi, lo correcto es que la masa en reposo equivale a la energía dada por la ecuación de masa-energía. Pero para ser mas generales, la masa equivale a la enérgía independientemente de su estado cinético. Es por este motivo que cuando una electrón reacciona con un positrón ambos se aniquilan, dando lugar a los fotones o paquetes de energía resultantes.

Estimado autor: Este tema es tan importante que considero muy pobre lo que está dearrollado. Le propongo reemplazar lo poco que figura por lo siguiente:

Principio de Equivalencia entre Masa y Energía

En un breve trabajo (septiembre de 1905) intitulado “¿Depende la inercia de un cuerpo de su contenido energético?”, Einstein concluye que si un cuerpo irradia luz de energía L, la masa del cuerpo debe disminuir en L/c2, proponiendo una forma de verificación utilizando un elemento radiactivo (Radio). Esta publicación científica condujo a la más célebre fórmula en la historia de la ciencia, conocida como Principio de equivalencia entre masa y energía: E = mc²

Esta relación es considerada un Principio debido a que no tiene una demostración general y se comprobó que es válida universalmente para toda forma de energía. La demostración vista en el apartado anterior solamente vincula la variación de la energía cinética con el incremento de masa de una partícula puntual, equivalente al Teorema de las fuerzas vivas de la mecánica de Newton.

La energía total relativista (E) es una propiedad de todo sistema físico, masivo o no masivo, cuyo valor aumenta (disminuye) cuando se le entrega (quita) energía por cualquier proceso, y toma el valor cero sólo cuando el sistema se aniquila (desaparece). En consecuencia, para un determinado sistema de referencia inercial, su valor depende del estado del sistema físico y sólo será constante si el sistema físico está aislado. Resulta evidente, además, que la magnitud Energía total es relativa al sistema de referencia.

Para una partícula puntual, que asumimos sin estructura, el único proceso de transferencia de energía que se considera posible es el trabajo mecánico (fuerza aplicada), producto de una interacción campo-partícula. En este caso toda la energía entregada se transforma en cinética. Esta es la razón por la cual su masa propia resulta un invariante.

Calentar un sistema macroscópico, darle cuerda a un reloj, aumentar la velocidad de una partícula, o la absorción de radiación por parte de un gas, son distintos ejemplos de procesos que provocan un incremento de la inercia (masa) del sistema que se trate.

Por supuesto que si el sistema pierde energía por algún proceso cualquiera (radiación, enfriamiento, etc.), el sistema disminuye su masa de acuerdo con la misma relación.

Este Principio establece nuevos conceptos que deben destacarse:

La energía relativista E representa la energía total que se podría obtener (en forma de radiación) si lográramos convertir toda la masa relativista en energía, tal como sucede en el fenómeno conocido como "aniquilación de pares". Por primera vez se dispone de un cálculo de energía total válido para cualquier sistema físico, cuyo valor tiene significado físico. Se hace notar que las magnitudes tales como Energía interna (Termodinámica), Energía potencial (Campos conservativos), Energía mecánica (Mecánica clásica), están definidas a menos de una constante arbitraria y su valor numérico no tiene significado físico.

La energía total de una partícula en reposo, “almacenada” en su masa propia, está dada por E=mc2. Los mecanismos de conversión de masa en energía radiante y viceversa, fueron estudiados durante la primera mitad del siglo XX, principalmente con el formalismo de la Teoría Cuántica de Campos (iniciada en la década del 20), actualmente en desarrollo. El Principio permite dar una definición de masa (relativista) compatible con partículas no masivas, es decir sin masa propia (fotones), generando una coherencia lógica, general y sin limitaciones, con la definición de cantidad de movimiento propuesta (p=mv). Se define como masa de cualquier sistema físico, sea puntual o extenso, masivo o no masivo (masa propia nula), al escalar obtenido del cociente entre la Energía total E del sistema y el cuadrado de la velocidad de la luz en el vacío. Su expresión matemática es: m= E/c2

Los Principios de conservación de la masa y de la energía, que se formularon de manera independiente para sistemas aislados, ahora se relacionan en un único Principio pues masa y energía están relacionadas por el Principio de Equivalencia entre masa y energía. En consecuencia, el Principio de Equivalencia podría (y debería) ser formulado de la siguiente manera:

El contenido total de energía de un ente físico cualquiera es igual a su masa relativista multiplicada por el cuadrado de la velocidad de la luz

Nota: Muchos autores, especialmente los dedicados a la física de partículas, proponen su validez solamente para cuerpos en reposo, con argumentos poco convincentes que resultan ser los mismos por los cuales tampoco aceptan la masa relativista.

En su trabajo original de tres carillas, Einstein analiza la emisión de radiación y la variación de la masa en la forma usual del formalismo de la teoría, es decir desde el punto de vista de dos observadores inerciales, uno en reposo respecto del cuerpo y el otro en movimiento con velocidad constante. Proponer que esa demostración es sólo válida para cuerpos en reposo es incorrecto.

Saludos --Hafernandez 08:28 9 jun 2007 (CEST)

Caos en la definición

"La equivalencia entre la masa y la energía dada por la expresión de la teoría de la relatividad de Einstein, E = mc2, indica que la masa energía de conservación de la energía a fenómenos como la desintegración radiactiva directa entre la energía E (según la definición hamiltoniana) y la masa m, siendo la velocidad de la luz c elevada al se transforma en la otra, como en una explosión nuclear. Entonces, E puede tomarse como la energía liberada cuando una ear esa misma cantidad de masa. En ambos casos, la energía (liberada o absorbida) es igual a la masa (destruida o creada) multiplicada por el cuadrado de la velocidad de la luz."

He notado que en el principio del artículo (el texto citado previamente) hay alguna clara errata y otras "cosas" que no sé si son erratas, palabras que desconozco o confusión producida por una redacción bastante enrevesada. Como no entiendo mucho sobre este tema (más bien nada absolutamente) estaría bien que alguien "re-redactase" u ordenase esta definición. Saludos :D BetelMayet (discusión) 02:01 12 nov 2009 (UTC)

No, había sufrido vandalismo pero ya está solucionado--88.11.158.104 (discusión) 23:26 24 nov 2009 (UTC)

E=mc2

Albert Einstein es quizás el cientí­fico más famoso del siglo XX. Una de sus teorí­as más conocidas es la fórmula E=mc2. A pesar de su familiaridad, mucha gente realmente no entiende lo que significa. ¡Espero que esta explicación ayude!

Una de los grandes descubrimientos de Einstein fue entender que la materia y la energí­a son formas distintas de la misma cosa. La materia se puede transformar en energí­a, y la energí­a en materia.

Por ejemplo, considera un átomo simple del hidrógeno, integrado básicamente por un solo protón. Esta partí­cula subatomica tiene una masa de 0.000 000 000 000 000 000 000 000 001 672 kilogramos. Esta es una masa minúscula. ¡Pero en cantidades normales de materia hay muchos átomos! Por ejemplo, en un kilogramo de agua pura, la masa de los átomos del hidrógeno asciende apenas a unos 111 gramos, o a 0.111 kilogramos.

La fórmula de Einstein nos dice la cantidad equivalente de energí­a de esta masa si se convirtiera repentinamente en energí­a. Para encontrar la energí­a, multiplica la masa por el cuadrado de la velocidad de la luz, este número que es 300.000.000 metros por el segundo (un número muy grande):

E=mc2 = 0.111 x 300.000.000 x 300.000.000 = 10.000.000.000.000.000 julios

¡Ésta es una cantidad increí­ble de energí­a! Un julio no es una unidad grande de la energí­a… Un julio es la enegí­a que se disipa cuando tiras un libro de texto al suelo. ¡Pero la cantidad de energí­a en 30 gramos de átomos del hidrógeno es equivalente a cientos de miles de litros de gasolina ardiendo!

¡Si consideras toda la energí­a de un kilogramo de agua, que también contiene los átomos de oxí­geno, el equivalente en energí­a total está cerca de 10 millones de galones de gasolina!

1. E=mc2 no es una teoría, sino una fórmula, consecuencia de las teorías de la relatividad especial y general. Esta fórmula es realmente una apostilla, un comentario, detrás de las potentísimas matemáticas que subyacen a la teoría general de la relatividad. Así pues cuidado al comentar cosas como "Una de sus teorí­as más conocidas es la fórmula E=mc2"--A Menaya (discusión) 13:54 12 ago 2011 (UTC)

Actualización enlaces externos.

El trabajo "Espacio,tiempo,materia y vacío" está actualizado en esta dirección http://www.ingenieria.cl/libros.php correspondiente con la facultad de ingeniería de la Universidad Mayor de Chile. La url del fichero pdf correspondiente es http://www.ingenieria.cl/revista/526b8592e834fcaaccec26a22965ea2b6726.pdf.

Gracias por su Atención.

Comentario

SOLAMENTE quería indicar que la energía que se libera en la fisión atómica no tiene nada que ver con la fórmula E=mc2, lo digo para que el autor o quien lo considere lo cambie, es un error bastante común pero no por ello debe ser pasado por alto. — El comentario anterior sin firmar es obra de 83.39.0.65 (disc. • contribs • bloq).

¿Cosas a ampliar o precisar?

Dice un comentarista anterior que la energía liberada en la fisión atómica no se expresa en la fórmula e=mc2, que es lo que pensábamos los que no sabemos física, que teníamos la imagen de que la energía liberada en las reacciones de fisión nuclear, y en las de fusión nuclear también, sería la prueba experimental por la que se podría llegar a la fórmula de Einstein. Quedaría por aclarar, sería oportuno abordar el tema, si en el momento en que A Einstein formuló la equivalencia entre materia y energía en esa fórmula, estaba hablando de algo que hoy incluirían en el término general: "Constante fundamental", cosas demostrables experimentalmente o por observación, pero no susceptibles de descubrimiento por razonamientos deductivos o especulaciones, pues la diferencia tiene importancia de cara a la historia de la física moderna, y a algo que podríamos llamar: "Modelos del universo físico". ¿Hay datos fiables y suficientes sobre el proceso mental, matemático o de otro tipo, por el que A E llegó a plasmar la equivalencia entre materia y energía en la fórmula e=mc2? Sería de agradecer que algún experto entrase en este asunto, si es que es un asunto y no un desvarío de profano en el tema. Salut +--Jgrosay (discusión) 18:09 16 dic 2012 (UTC)

Mentira repetida

Se ha repetido 1 y 1000 veces que la fórmula $E=mc^{2}$ señala la equivalencia de masa y energía. Lo cual es falso los fotones y otras partículas tienen energía pero no conllevan ningún tipo de masa o efecto inercial. Otro asunto es que la presencia de masa comporte la presencia de energía (pero "existe masa" --> "existe energía", no implica "existe energía" --> "existe masa", obiviamente). Con lo cual es incorrecto hablar de equivalencia. Otro asunto es que parece ser Einstein nunca escribió $E=mc^{2}$ pq eso sólo puede escribirse haciendo una "interpretación" peculiar de m como una masa efectiva. Obviamente ciertos hechos de la física de partícula llevan a interpretar que un cuerpo en reposo respoecto a un observador presenta una energía $E=m_{0}c^{2}$ y cuando no hay reposo respecto al observador alguien ideó escribir $m=m_{0}/{\sqrt {1-v^{2}/c^{2}}}$, pero esa definición de "masa aparente" no se corresponde con el concepto de "masa inercial", propongo reescribir rigurosamente este artículo desatendiendo los topicazos populares, que frecuentemente son erróneos como por ejemplo la falsedad de "equivalencia masa-energía" --Davius (discusión) 20:30 13 sep 2013 (UTC)

Tienes razón en que es una expresión que puede llevar a equívoco, y seguro que hay fuentes que mencionan el mismo. ¿Puedes dar ejemplos concretos de afirmaciones erróneas en el artículo? Un saludo kismalac 22:42 13 sep 2013 (UTC)

Enlaces externos modificados

Hola,

Acabo de modificar 1 enlaces externos en Equivalencia entre masa y energía. Por favor tomaos un momento para revisar mi edición. Si tenéis alguna pregunta o necesitáis que el bot ignore los enlaces o toda la página en su conjunto, por favor visitad esta simple guía para ver información adicional. He realizado los siguientes cambios:

• Se añadió el archivo https://web.archive.org/web/20100214223523/http://www.fisica.ru/dfmg/teacher/archivos/FISICARU_vol3.pdf a http://www.fisica.ru/dfmg/teacher/archivos/FISICARU_vol3.pdf

Por favor acudid a la guía anteriormente enlazada para más información sobre cómo corregir los errores que el bot pueda cometer.

Saludos.—InternetArchiveBot (Reportar un error) 05:48 20 abr 2019 (UTC)

Enlaces externos modificados

Hola,

Acabo de modificar 1 enlaces externos en Equivalencia entre masa y energía. Por favor tomaos un momento para revisar mi edición. Si tenéis alguna pregunta o necesitáis que el bot ignore los enlaces o toda la página en su conjunto, por favor visitad esta simple guía para ver información adicional. He realizado los siguientes cambios:

• Se añadió el archivo https://web.archive.org/web/20110101195732/http://earthmatrix.com/einstein/formula_equation.html a http://earthmatrix.com/einstein/formula_equation.html

Por favor acudid a la guía anteriormente enlazada para más información sobre cómo corregir los errores que el bot pueda cometer.

Saludos.—InternetArchiveBot (Reportar un error) 10:57 7 jun 2020 (UTC)