Masa, materie si energie

[Osmiumbin]

1.Buna!
2.Vreau sa imi definiti (cei ce stiu acest lucru) conceptul de masa, materie si energie! Ca tot avem 3 doctoranzi in fizica particulelor pe forum
Nu vreau citate din wikipedia sau alte situri... doar explicatii!
3.Energia are masa? Daca nu, cum poate avea?

Am deschis subiectul pe forum sa il vada si altii care poate sunt interesati de aceste lucruri! Numai bine  si astept raspunsuri clare

[Adi]

Eu vad asa. Orice are masa are energie si orice are energie are masa (E=mc2). Masa ramane la definitia ei de inertia unui obiect si atunci cu cat ai energie mai mare (viteza mai mare) cu atat ai si inertie mai mare.

Acum, ce e materia, e intrebare cu multe nuante. Inainte se credea ca exista materie (atomi, electroni, nuclee, protoni, neutroni) si lumina. Acum in mecanica cuantica lumina este vazuta particula elementara cu titru deplin, ca si electronul. Tot in mecanica cuantica, se denumesc fermionii ca si particule de materie si bozonii intermediari ai fortelor elementare se numesc ca purtaori ai fortelor care actioneaza intre particulele materiei. Dar un bozon poate fi facut si din materie (un nucleu de deuteriu este un boson). Asadar, sunt toate particulele elementarie materie si energie pura ramane doar energia vidului sau energia intunecata? Nu stiu care e definitia, dar sunt curios ce zic si ceilalti ...

[Osmiumbin]

E=mc² eu stiu ca leaga energia de masa. Cu alte cuvinte cu cat ai masa mai mare cu atat obtii energie mai mare din acea masa.
Deci sa inteleg ca energia pura are masa? Eu din ecuatie vad ca energia este proportionala (sau depinde de masa) insa nu si ca energia are masa! Poate gresesc, insa nu vad cum reiese din ecuatie ca si energia are masa?

Daca energia are masa atunci are si gravitatie?

[nano2k]

E=mc² eu stiu ca leaga energia de masa. Cu alte cuvinte cu cat ai masa mai mare cu atat obtii energie mai mare din acea masa.
Deci sa inteleg ca energia pura are masa? Eu din ecuatie vad ca energia este proportionala (sau depinde de masa) insa nu si ca energia are masa! Poate gresesc, insa nu vad cum reiese din ecuatie ca si energia are masa?

Daca energia are masa atunci are si gravitatie?

Energia este proportionala cu masa. Asta e o afirmatie corecta.
Dar ca energia are masa, nu as baga mana in foc. Masa (materia) nu e singura stare in care gasim energia.
E=mc2 e doar o formula care leaga masa de energie. Exista formule care leaga energia de alte marimi fizice.

[Electron]

Eu personal vad materia si energia ca doua "faze" diferite de existenta a ... ceea ce exista. Una din diferentele esentiale dintre cele doua ... "faze" este ca energia se propaga mereu cu viteza maxima disponibila in mediul considerat, in timp ce materia nu poate sa atinga aceasta viteza limita. Asta daca vreti, ca o definitie/discriminare personala a celor doua concepte.

Asa cum apa poate sa inghete, si gheata poate sa se topeasca, asa si energia "solidificata" ar fi materie si materia "evaporata" ar fi energie. Conditiile in care una se transforma in alta sunt totusi foarte exceptionale (cum sunt cazul ciocnirilor din acceleratoarele de particule, unde s-a verificat formula E=mc²) si nu e "la ordinea zilei", adica nu se poate realiza la fel de usor ca solidificarea si evaporarea apei.

Legatura dintre masa si materie eu o inteleg ca fiind faptul ca masa e o masura a "cantitatii de materie" (ii masoara inertia, adica "rezistenta" la schimbarea starii de miscare) si ca asta se evalueaza in functie de starea de miscare a acestei materii fata de un Sistem de Referinta dat (exista o "masa de repaus" si o "masa de miscare" a fiecarui corp fata de fiecare Sistem de Referinta considerat). Cum energia se propaga mereu cu aceeasi viteza (intr-un mediu dat) ea nu se poate observa in situatii in care sa "reziste" la schimbarea starii sale de miscare, ca atare nu i se poate defini o "masa".

In consecinta, intrebarea daca "energia are masa" mi se pare ca suna ca si "are gheata vascozitate"? Faze diferite au caracteristici diferite, si masa e o caracteristica a materiei prin definitie. Ca energia poate fi "convertita" in materie (care evident ar avea masa) nu inseamna (pentru mine) ca energia are masa respectiva, asa cum nici gheata nu are vascozitatea apei (topite).

Pana aici, e parerea si intelegerea mea personala.

Legat de "gravitatia" energiei, un detaliu demn de luat in vedere pe de o parte este diferenta de ordin de marime dintre "materie" si "energie" echivalente din formula lui Einstein. Adica, ceea ce noua ni se pare "putina materie" se transforma in "foarte multa energie" si invers.
Pe de alta parte se considera (in stiinta) ca "masa de repaus a fotonului e zero", iar un "foton in repaus" nu s-a observat niciodata (din cate stiu eu). Chiar si asa, fotonii sunt afectati de gravitatie deoarece ei urmeaza mereu "drumul drept", adica urmeaza geodezicele din spatiu-timp, si printr-un spatiu "curb" (gravitatia e tocmai curbura) geodezicele sunt evident "curbe".

Ar trebui vazut care este "participarea" energiei in formulele din Teoria Relativitatii Generalizate care descriu modul in care distributia de materie si energie curbeaza spatiu-timpul, si cum curbura respectiva afecteaza miscarea materiei si energiei. Asa am putea vedea daca in lipsa totala a masei (doar in prezenta energiei) spatiul se curbeaza, si am avea asta ca dovada (teoretica) a faptului ca si energia are efecte gravitationale. Asta nu ar insemna insa automat ca "energia are masa" ci doar ca "nu doar masa (respectiv materia) poate avea efecte gravitationale".


e-

[Osmiumbin]

Foarte bine raspuns e- insa acum ridic o problema: Daca energia nu are masa, materia este energie si materia are masa, atunci de unde vine masa?

Quote> nano2k: "Masa (materia) nu e singura stare in care gasim energia." si care mai sunt si alte stari?

[Adi]

Foarte bine raspuns e- insa acum ridic o problema: Daca energia nu are masa, materia este energie si materia are masa, atunci de unde vine masa?

Quote> nano2k: "Masa (materia) nu e singura stare in care gasim energia." si care mai sunt si alte stari?

Intrebare fundamentala aceasta a originii masei. Raspunsul stiintei actuale este: Avem o ipoteza excelenta, mecanismul Higgs. E corecta aceasta ipozteza? Ramane sa vedem la LHC si la Tevatron daca descoperim sau nu bozonul Higgs, particula prezisa de aceasta teorie.

[Electron]

acum ridic o problema: Daca energia nu are masa, materia este energie si materia are masa, atunci de unde vine masa?

Am subliniat cu albastru partea care mi se pare gresita: materia nu este energie atata timp cat nu a fost transformata prin ceva proces in energie (e.g. fisiune atomica). Iar cand se transforma in energie, ea se propaga cu viteza maxima si constanta (intr-un mediu dat) si nu mai are proprietatea de a se opune schimbarii starii ei de miscare, deci nu mai putem vorbi de "masa" ei.

Apropo, acum ca tot mi-am dat cu parerea personala, sunt curios daca cineva de pe aici stie, cum e tratat in mecanica cuantica fenomenul de reflexie al fotonilor? Au ei un "impuls" cu care lovesc suprafata reflectatoare, sau nu? Daca da, presupun ca acest impuls ar putea fi pus in corespondenta cu o "masa de miscare" a fotonilor... In fine, am depasit deja sfera cunostintelor mele de Fizica particulelor ... asa ca doar speculez, si astept niste replici mai avizate.


e-

[Osmiumbin]

Cum sa nu fie energie? Pai nu poti sa transformi materia in energie prin dezintegrare? Se obtine energie 100% Eu asa stiu. Daca nu, atunci ce este materia? Nu s-a format din energie (in momentul Big bangului)?

[Adi]

Cu titlu de parere personala, mi se pare ca orice materie (masa) are energie, dar nu orice energie are masa sau e materie. Asadar e excelent topicul, care e difereinta dintre amasa, materie si energie?

[Osmiumbin]

Cu titlu de parere personala, mi se pare ca orice materie (masa) are energie, dar nu orice energie are masa sau e materie. Asadar e excelent topicul, care e difereinta dintre amasa, materie si energie?

Masa are orice materie!

Perfect, asa zic si eu, insa problema se pune daca masa (materia) are energie, si energia nu are masa atunci de unde provine masa daca materia ia nastere din energie... Personal cred ca nu stim indeajuns sa explicam acest lucru. Sau...poate ca nu stiu eu... 

[Electron]

Cum sa nu fie energie? Pai nu poti sa transformi materia in energie prin dezintegrare? Se obtine energie 100% Eu asa stiu. Daca nu, atunci ce este materia? Nu s-a format din energie (in momentul Big bangului)?

Da mai Osm, dar revin la "paralela" facuta cu gheata si apa. Gheata se poate transforma in apa, dar nu are vascozitate. Sau, cand e transformata in apa, nu mai are "duritate". Nu e tot una faptul ca in conditii exceptionale se poate transforma materia in energie, cu a cere ca amblele sa fie caracterizate de aceleasi marimi, cum ar fi "masa". Cel putin asa vad eu lucrurile.

e-

[Osmiumbin]

Am inteles...tocmai si de aia vroiam sa vad ce zice stiinta...ce se cunoaste in legatura cu acest lucru pentru ca personal lucrez la o teorie... poate fi vorba de TOE, poate e mai buna decat cea a stringurilor, poate nu insa vreau sa stiu ce se stie...  De aceea vreau sa imi spuneti voi ce stiti in legatura cu masa materie si energie si mai ales legaturile sau diferentele dintre ele...cum a spus si Adi

[Adi]

Sunt sceptic ca lucrezi la o teorie fizica, cred ca mai degraba lucrezi la o teorie filosofica. Totusi, mult succes! Esti pe drumul cel bun, asa trebuie inceput, prin a stii clar ce se stie si ce nu se stie deja.

[Osmiumbin]

Sunt sceptic ca lucrezi la o teorie fizica, cred ca mai degraba lucrezi la o teorie filosofica. Totusi, mult succes! Esti pe drumul cel bun, asa trebuie inceput, prin a stii clar ce se stie si ce nu se stie deja.

Mersi Adi, dar zi-mi te rog de ce este o teorie filozofica si de ce nu fizica...
Poate m-am exprimat gresit... Am zis ca vreau sa imi fac un model cat mai plauzibil despre aceste 3 lucruri... cum ar fi teoria corzilor...si fac acest lucru pentru ca deocamdata din cate vad sunt foarte multe goluri in cunostiintele despre lucrurile fundamentale masa, materie si energie

PS; asa ca cine imi poate spune "modelul" actual, ce reprezinta fiecare si care sunt legaturile si diferentele dintre ele?