No entiendo $E=mc^2$ muy bien, y aquí viene mi pregunta:
¿Esta ecuación significa que las masas son sólo energía condensada?
Y esto no significa que el extra de energía que tiene un objeto cuando se viaja a la velocidad de la luz simplemente se convierte en masa?
Así son todas las misas de la energía que viaja a la velocidad de la luz?
Si es así, no es la luz supongo que para ser relativamente estacionario para nosotros?
La famosa ecuación de $E = mc^2$ es en realidad un caso especial de la relativista de la ecuación de la energía total:
$$ E^2 = p^2c^2 + m^2c^4 \tag{1} $$
donde $p$ es el momentum relativista y $m$ el (constante) resto de la masa:
$$ p = \frac{mv}{\sqrt{1 - v^2/c^2}} $$
Para un objeto que no se está moviendo $p=0$ y la ecuación (1) se convierte en:
$$ E = mc^2 $$
que es lo que empezaste. Pero para un objeto en movimiento, tenemos que incluir el $p^2c^2$ plazo, y esto es lo que explica la extra de energía asociada con el movimiento. Así que no hay un extraño efecto de la extra de energía de un objeto en movimiento convertirse en masa.
Por cierto esta ecuación se aplica a la luz así. Para la luz de la masa de $m$ es cero y la ecuación (1) se convierte en:
$$ E = pc $$
Esto podría ser más reconocible si hacemos la sustitución de $p=h/\lambda$ para obtener:
$$ E = \frac{hc}{\lambda} = h\nu $$
¿esta ecuación significa que las masas son sólo energía condensada?
No, significa que la masa es sólo otra forma de energía, como el calor, el movimiento, la atracción eléctrica, etc.
Por ejemplo, la energía de una esfera de carga es $$ E=\frac{3}{5}\frac{P^2}{R} $$
Esta ecuación no significa que la carga es sólo energía condensada; esto significa que los objetos cargados de la energía.
Del mismo modo, la energía de un objeto en reposo es $$ E=mc^2 $$ y esto no quiere decir que la masa es energía condensada; esto significa que los objetos masivos de la energía.
Y esto no significa que el extra de energía que tiene un objeto cuando se viaja a la velocidad de la luz simplemente se convierte en masa? Así son todas las masas de la energía, viajando a la velocidad de la luz?
Esto no tiene mucho sentido: el único objeto que viaje a la velocidad de la luz, el bien, la luz. Nada puede viajar tan rápido.
andynitrox sugerido que la OP es, probablemente, hablando de la "masa relativista", es decir, el hecho de que un objeto de masa aumenta al pasar cerca de la velocidad de la luz. Tenga en cuenta que esto es una equivocación histórica: la masa de un objeto es independiente de su estado de movimiento. La masa no aumenta con la velocidad.
Si es así, no la luz supongo que para ser relativamente estacionario para nosotros?
¿Por qué? no: viajar muy rápido. Y podemos medir su velocidad, y resulta ser $3\ 10^8\ \mathrm{m/s}$. Esto es , no en todos los estacionario, es muy muy rápido!
Así que, ¿qué $E=mc^2$ significa?
Ahora que me he dirigido a sus preguntas, voy a tratar de responder a la más importante: ¿cuál es el significado de $E=mc^2$.
Resulta que nosotros, las personas que cometí algunos errores al elegir cómo medir las cosas de la física. Tuvimos que medir distancias y escogemos lo que debemos comparar la longitud de un objeto con un prototipo de la barra a la que nos asignados arbitrariamente la "longitud de 1 metro". Digamos que yo quiero tener un granero construido en mi tierra. Voy a decirle al ingeniero "quiero que los 3 metros de altura". Esto significa que mi granero debe ser tres veces tan alto como el de platino-iridio bar que forjó hace algún tiempo.
Pero ahora vamos a decir que los físicos, de vuelta en el día, eligió otro prototipo de la barra, la mitad tan grande como la anterior, y llamar a eso "longitud de 1 a POPA", es decir, 1 metro = 2 a POPA. En este caso, voy a decirle al ingeniero que mi granero debe ser "6 AFTs de altura". Como se puede ver, el valor real de la altura depende de convenciones arbitrarias.
Bueno, la verdad es que los científicos elegir algunas convenciones arbitrarias, y lo hicieron mal. Resulta que las cosas son manera más fácil (en física, no en la vida de cada día) si elegimos otra convención para la longitud, uno que no es arbitraria sino que tiene una razón: se elige la unidad de longitud tal que $c=1$ en lugar de $c=3\ 10^8\ \mathrm{m/s}$. Esto puede parecer inusual, debido a que $c=1$ no tiene unidades más, pero tengan paciencia conmigo, es conveniente. Ahora, żqué altura debe mi granero?
Tenga en cuenta que $$ 1=c=3\ 10^8\ \mathrm{m/s}\quad\Leftrightarrow \quad 1\ \mathrm{m}=\frac{1}{3\ 10^8}\mathrm{s}=3.33\ 10^{-9}\ \mathrm{s} $$ y por lo tanto mi granero es $3\ \mathrm{m}=10^{-8}\ \mathrm{s}$ alto. Podemos medir una longitud con unidades de segundos! Debo decir que el ingeniero "quiero un diez nanosegundos de altura granero". Pero, ¿por qué queremos hacer esto!?
Bueno, si $c=1$ luego de muchas ecuaciones son la manera más simple, como por ejemplo $$ E=m $$
Ahora usted puede ver lo $E=mc^2$ realmente significa: la masa y la energía son la misma cosa. El factor de $c^2$ está ahí porque nosotros lo elegimos un mal prototipo de la barra. De haber sido más inteligente, no estaría allí. Pero espera! He dicho en el primer párrafo de este post que la masa y la energía no son la misma cosa, entonces, ¿qué está pasando? Son o no son?
Bien: no, no lo son. Ellos no lo son porque $E=mc^2$ no es el final de la historia. La verdadera ecuación se parece más a esto: $$ E=\frac{m}{\sqrt{1-v^2}}+\text{energía eléctrica}+\text{energía magnética}+\text{energía gravitacional}+\cdots $$ donde debemos incluir todas las formas de energía. En particular, tenga en cuenta que el primer término depende de $\boldsymbol v$, es decir, la velocidad de la partícula. Ahora, ¿qué obtenemos si la partícula está en reposo, y lejos de cualquier otra cosa, que es, aislado? Bueno, en ese caso, obtenemos $E=m$. Así, es la masa de la misma como la energía? no, la energía de una partícula incluye todas las formas de energía. La masa es la energía de una partícula que se encuentra en reposo y lejos de cualquier otra partícula. Esta es la verdadera definición de la misa, a la que usted debe recordar. Con esta definición, es fácil ver que la masa no depende de la velocidad: se define como la energía de un objeto en reposo, así que ¿cómo puede incluso depender de la velocidad?
Voy a intentar responder a esta pregunta con mi entendimiento básico de la relatividad especial:
Siento decir esto, pero las preguntas 3 y 4 no tienen ningún sentido para mí, pero espero que mi respuesta hizo algunas cosas en claro.
Dado el contexto de la pregunta, el hecho de que parece ser $E=mc^2$ específicamente, y que el OP dice que él está teniendo un tiempo difícil comprensión, voy a intentar dar una respuesta simple en la llanura inglés sin una carga más complicadas fórmulas.
Yo no soy físico, y aunque el concepto puede no ser tan fácil, la fórmula es bastante simple, tal vez incluso más sencillo al momento de la comilla (sin apretar) de einstein.
Energía ($E$) es igual a la Masa ($m$) multiplicado por un gran constante de tales como la velocidad de la luz al cuadrado ($c^2$).
En lo que respecta a la titularidad: No, y sólo porque algo se está moviendo lejos de ti, decir dos veces la velocidad de la luz, no significa que se mueve al doble de la velocidad de la luz. El espacio se puede mover sin las cosas dentro de su movimiento.
En lo que respecta a los puntos individuales:
- ¿esta ecuación significa que las masas son sólo energía condensada?
No, simplemente significa que masa y energía son intercambiables y la masa se convierte en una gran cantidad de energía.
- Y esto no significa que el extra de energía que tiene un objeto cuando se viaja a la velocidad de la luz simplemente se convierte en masa?
No, la ecuación en sí no dice nada sobre el movimiento o la velocidad, o incluso la velocidad de la luz. Las cosas no acaba de llegar a la velocidad de la luz, es necesario aplicar energía a una misa a acelerar.
Matemáticamente, basado en esta fórmula no hay ninguna razón que usted no puede viajar a o más rápido que la velocidad de la luz.
Mira la fórmula para la aceleración de las masas y considerar la posibilidad de que en el fin de llegar a la velocidad de la luz la energía cinética tiene que venir de algún sitio (por ejemplo, hacer estallar algo - verificación de la masa en energía cinética ratio de conversión.. no es bueno!), y si haces las sumas que ver la cantidad de energía (o masa a volar y convertirla en energía) usted tiene que dar una misa para llegar a esa velocidad es imposible.
- Así son todas las masas de la energía, viajando a la velocidad de la luz?
Nope.
- Si es así, no la luz supongo que para ser relativamente estacionario para nosotros?
No, porque usted no viaja a la velocidad de la luz.
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