¿Qué experimentos se han realizado que confirmar $E=mc^2$?

Question

¿Qué experimentos se han realizado que confirmar $E=mc^2$?

Existen resultados experimentales que contradicen $E=mc^2$?

O son los resultados experimentales se muestra consistente de esta famosa fórmula para ser verdad?

Answer 1

Hay una enorme masa de evidencia experimental que confirma la masa-energía de equivalencia. El ejemplo más claro de que esto ocurra es, por supuesto, la energía nuclear, tanto en su explosivo y formas civiles. Si quieres un desglose detallado de todos los experimentos que corroboran esto, yo recomendaría a todo el archivo de physical Review C o similar nuclear-física de la revista.

Si quieres un claro ejemplo, creo que la mejor manera de ver las cosas es a través de algo llamado el defecto de masa. En esencia, se pesan todos los diferentes núcleos y dividir su masa por el número de nucleones que contienen. Sorprendentemente, la masa resultante media no es constante: un átomo de helio es menos masivo ( $7\:\mathrm{MeV}·c^2$ ) de dos protones y dos neutrones por sí mismos, así que podemos decir que el helio tiene un defecto de masa de $7\:\mathrm{MeV}·c^2$, o una energía de enlace de $7\:\mathrm{MeV}$.

^{Fuente de la imagen}

En un gran número de reacciones nucleares de los experimentos, se inducen cambios nucleares, de modo que, por ejemplo, uno de cobalto núcleo se convierte en otra cosa. Pesamos todos los ingredientes y todas las salidas, que son generalmente más ligeras que los ingredientes, y también medimos la energía de todos los salientes de las partículas. Y, de hecho, el exceso de energía en la salida tiene siempre coincidía con la masa de la diferencia entre la entrada y la salida - no se observan desviaciones de esta norma.

Answer 2

Emilio respuesta fue también el primero que vino a mi mente, pero yo no era lo suficientemente rápido como para post. Sin embargo, aún más precisa experimentos provienen de los aceleradores de partículas, y dispositivos similares.

https://en.wikipedia.org/wiki/Tests_of_relativistic_energy_and_momentum

El poder de los imanes en el LHC está determinado por el relativista de la masa de las partículas que van a través de él, que es más de 7000 veces la masa de estas partículas en reposo. Si $e=mc^2$ estaba equivocado, y que subestima la masa, las partículas que le golpeó la pared exterior del acelerador.

http://lhc-machine-outreach.web.cern.ch/lhc-machine-outreach/lhc-machine-outreach-faq.htm

Para responder a la segunda pregunta:

Yo no soy consciente de que cualquier experimento refutar $e=mc^2$. Puede haber problemas en la proximidad o en un agujero negro, donde la relatividad golpea en quantum cosas.

https://en.wikipedia.org/wiki/Criticism_of_the_theory_of_relativity

Answer 3

Otro conjunto de experimentos que apoyan $E=mc^2$ son experimentos de dispersión de Compton. La masa-energía de los electrones es una cantidad importante en el análisis de estos eventos, y los resultados son consistentes a través de un amplio rango de energías de los fotones primarios y dispersión de los ángulos. La energía de la secundaria de fotones está dada por $$E_{\gamma '}= \frac{E_{\gamma}}{1+\left(\frac{E_{\gamma}}{m_ec^2} \right)\left(1-\cos\theta\right)} $$

EDIT: he Aquí un enlace a la Wikipedia versión de la derivación, a pesar de toda la física moderna o la física nuclear texto será así.