Esta pregunta me confundió durante bastante tiempo ahora. He buscado en internet, y la respuesta básica es: "la Masa es una forma de energía. Cuando los agujeros negros mueren a la liberación de la cantidad de energía que se debe. La masa se conserva.' Pero hay un problema con esa respuesta. La energía se conserva, pero la masa no lo es; se ha convertido en otro de almacenamiento de energía. De lo que he aprendido en la escuela, la cantidad de masa en el universo es siempre el mismo, y que la conservación de la masa. Pero si la masa es sólo otro tipo de energía y puede ser transferido a otros tipos de energía, la masa es sin duda no se conserva, y la conservación de la masa no existe. Es como decir que la conservación de la energía cinética. La energía cinética puede ser transferido a la eléctrica o térmica o de otros almacenes de la energía, y aunque la energía total en el universo es el mismo, la cantidad de energía cinética que ha cambiado? Estoy siendo estúpido o es mi vida una mentira?
Respuestas
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La conservación de la masa no es una ley fundamental de la naturaleza, por lo que la violación de la misma no es un problema. La masa es solo una forma de energía, y la energía es la cantidad que se supone que se debe conservar. Por lo tanto, dado que los agujeros negros no violan la conservación de la energía, el problema que le preocupa no existe.
La energía se conserva, pero la masa no lo es; se ha convertido en otro de almacenamiento de energía.
A diferencia de algunos otros comentarios y respuestas, la masa es, de hecho, también a nivel local se conserva en la física moderna, pero es importante entender lo que eso significa, ya que hay algunas sutilezas que causan confusión.
Con la relatividad del tiempo y el espacio fueron unificadas en un solo constructo denominado espacio-tiempo. Del mismo modo, la energía y el impulso fueron unificadas en un solo constructo denominado los cuatro impulso, donde la energía es la timelike parte de los cuatro impulso y momentum es el spacelike parte de los cuatro impulso.
La masa es la norma de los cuatro-impulso: $m^2 c^2 = E^2/c^2-p^2$. Desde el relativista de cuatro momentum se conserva podemos obtener de forma automática las leyes clásicas de conservación de la energía, el impulso, y la masa. Tenga en cuenta también, para $p=0$ recuperar la famosa $E=mc^2$.
Entonces, ¿por qué dicen que la masa no se conserva? Se conserva, pero no es aditivo. La masa de un sistema de partículas no es igual a la suma de las masas del sistema.
Por ejemplo, en el anhilation de un positrón y un electrón del cuatro-impulso inicial de las partículas es $(0.5,0,0,0)+(0.5,0,0,0)=(1,0,0,0)$ donde el primer componente es el de la energía y de los últimos tres componentes x, y y z de los componentes de el impulso, y las unidades de MeV. Después de la anhilation si el eje x está alineado con el resultado de los fotones, a continuación, sus cuatro impulso sería $(0.5,0.5,0,0)+(0.5,-0.5,0,0)=(1,0,0,0)$. Dejo como ejercicio para el lector que la masa de ambos sistemas son de 1 MeV, y que la masa de cada fotón es 0 MeV, mostrando que la masa se conserva, sino que la masa de un sistema no es la suma de las masas de sus componentes.
Así que, volviendo a tu pregunta, la declaración de "la Masa es una forma de energía. Cuando los agujeros negros mueren a la liberación de la cantidad de energía que se debe. La masa se conserva" es correcta. Están utilizando la comprensión moderna de la masa como la norma de los cuatro impulso. La conservación de las cuatro impulso implica la conservación de la energía, el impulso, y la masa.
