La equivalencia masa-energía para la masa en reposo

Question

Está claro que la energía cinética puede derivarse como $(m-m_0)c^2$ . Sin embargo, ¿por qué decimos que $m_0c^2$ ¿es la energía de la masa en reposo? Parece que esta equivalencia masa-energía para la masa en reposo es sólo una convención fácil pero no se puede demostrar, es decir, podemos asignar cualquier valor a la energía de la masa en reposo. ¿Es eso cierto?

Answer 1

La equivalencia energética de la masa se demuestra cada día en los reactores nucleares de todo el mundo. Cuando un $^{235}$ U fisiona la cantidad de energía desprendida es exactamente equivalente al cambio de masa multiplicado por $c^2$ .

La prueba más precisa que conozco fue realizada en 2005 por un equipo combinado del MIT, el NIST y el ILL en 2005 . Encontraron que $E$ difiere de $mc^2$ como máximo en 0,0000004, es decir, cuatro décimas de 1 parte en 1 millón.

Answer 2

No, no es cierto y se puede comprobar en las reacciones nucleares. Cuando un núcleo se desintegra, la diferencia de masa entre el núcleo padre y todos los productos de desintegración (núcleos y partículas), va a las energías cinéticas de los productos de desintegración.

Answer 3

$m_{0}c^{2}$ es la energía de la partícula en el marco en el que la partícula está en reposo, es decir, el marco en el que su momento es cero. Por eso se llama energía de la masa en reposo. Si buscas la expresión de la energía cinética del fotón verás que no existe ese término analógico de "energía de la masa en reposo" en este caso porque no puedes encontrar ningún marco inercial en el que el fotón esté en reposo porque necesitarás encontrar un marco que se mueva a la velocidad de la luz y ese marco no existe

Answer 4

Las aniquilaciones de antimateria convierten el cien por cien de la masa en reposo en energía. Esto significa que existe una equivalencia de masa-energía con la masa en reposo. Por ejemplo, en la aniquilación del electrón del positrón, se combinan 511 Kev del electrón y 511 Kev del positrón para dar un total de 1022 Kev o 1,022 Mev de energía en las aniquilaciones de antimateria.