Что происходит при преобразовании массы в энергию?

Масса — это еще одна форма энергии. Когда масса перестает существовать как «материя», она существует как энергия — в формах энергии, которые мы обычно знаем (свет, тепло). Но так ли это просто? Когда масса существует в своей обычной форме (например, частица), она создает искривление пространства-времени. Когда масса перестает существовать в своем обычном, не может ли искривленное пространство-время вернуться в исходное состояние с выделением энергии, той энергии, которую мы на самом деле получаем?

Возьмем аналогию, чтобы прояснить вопрос: когда объект помещается на натянутую струну, струна деформируется, сохраняя в себе некоторую энергию. Когда частицу уносят, струна растягивается с выделением энергии. Разве такое объяснение не может относиться к преобразованию массы энергии?

Я начинающий увлечённый космологией, пожалуйста, разъясните мне.

Масса и энергия эквивалентны, но нельзя просто заменить массу на энергию и наоборот. Это запрещено законами сохранения, такими как сохранение числа лептонов, и ограничено термодинамикой.
Также, Е "=" м с 2 не означает, что вы можете превратить массу в энергию и наоборот, таким же образом Ф "=" м а не означает, что вы можете превратить силу в ускорение и наоборот. Это просто означает, что если у вас есть масса, у вас есть энергия, а если у вас есть энергия, у вас есть масса.
В дополнение к тому, что написал AccidentalFourierTransform, позвольте мне подчеркнуть, что в физике масса не является формой энергии; а энергия это не то же самое, что ЭМ излучение. Идея, лежащая в основе закона эквивалентности массы и энергии Эйнштейна, скорее состоит в том, что когда тело излучает электромагнитные волны и в результате его полная энергия уменьшается, оно также обязательно теряет эквивалентное количество массы. Однако это не обязательно означает, что материя превратилась в излучение. Например, если 1 кг запечатанной воды нагреется и потеряет энергию за счет излучения мощностью 1000 Вт в течение 24 часов, то ее масса уменьшится на 1 мю г .
1   мю г это масса, что, например, куб воды объемом 1 мм 3 имеет. Но это уменьшение не означает 1   мм 3 воды исчезли. Молекулы воды остались в замкнутом объеме, но у водного тела уменьшилась энергия. Окружающее пространство приобрело энергию такой же величины. Энергия в целом не "создалась из массы", а только меняла свое местонахождение и форму, от внутренней энергии воды до ЭМ энергии излучения в окружающем пространстве.
Значит, согласно Яну, ускоренный электрон потеряет массу из-за излучения?

Ответы (2)

Всякий раз, когда у вас есть масса, у вас также есть и энергия, много энергии для крошечного кусочка массы.

И именно энергия , а не масса, связана с искривлением пространства-времени.

Ваша идея о том, что масса искривляет пространство-время, а энергия нет, является ложью, совершенно беспочвенной и просто неверной.

Просто энергия, связанная с массой, — это самая большая энергия, которую вы привыкли видеть каждый день, поэтому, когда вы игнорируете всю другую энергию, ваши результаты не сильно меняются.

Это все равно, что игнорировать лишнюю мелочь на диване, говоря о богатстве нации. Он настолько мал, что вы не сильно ошибетесь, если проигнорируете его. Но если вы думаете, что вложение денег в диваны уменьшает благосостояние нации, то вы совершенно неправильно понимаете, что все деньги (и вся энергия) имеют значение.

Чтобы ответить на ваш вопрос в заголовке, внутри Солнца каждая секунда массовая энергия водорода превращается в другие виды энергии, и требуются миллионы лет, чтобы эта другая энергия вышла наружу, и она не действует иначе, пока энергия действительно не вырвется и не исчезнет. листья. Когда в солнце есть определенное количество энергии, у нас есть определенная кривизна. Только когда энергия уходит, что-то меняется. И преобразование энергии из одного вида в другой не имеет гравитационного эффекта.

Что же касается космологии, то здесь все как на солнце. Различные формы энергии могут двигаться по-разному. И это единственное, что меняет ситуацию, когда создается или уничтожается масса. Энергия может перемещаться по-разному, когда она преобразуется в разные формы.

Согласно общей теории относительности Эйнштейна, и материя , и энергия искривляют пространство-время. Теория уже допускает эквивалентность материи и энергии. Уравнения поля Эйнштейна:

г мю ν + Λ г мю ν "=" к Т мю ν
В левой части находится тензор Эйнштейна G, который инкапсулирует кривизну пространства-времени, а в правой части находится T, тензор энергии-импульса или энергии-импульса, который включает в себя массу и энергию.

Вы также сказали:

Возьмем аналогию, чтобы прояснить вопрос: когда объект помещается на натянутую струну, струна деформируется, сохраняя в себе некоторую энергию. Когда частицу уносят, струна растягивается с выделением энергии. Разве такое объяснение не может относиться к преобразованию массы энергии?

Позвольте мне подчеркнуть, что искривленное пространство-время не хранит энергию по своей природе, и кривизна не меняется, когда вы (каким-то образом) преобразуете массу в энергию. Так что ваша аналогия не точна и не корректна.

Пожалуйста, объясните немного яснее - я хочу прояснить.
Когда свет (потоки фотонов) проходит вблизи тяжелого объекта, гравитационное поле искривляет свет. Следовательно, должно произойти изменение направления импульсов фотонов. Если предположить, что частота искривленного света неизменна, энергии фотонов не изменяются, но их импульс не сохраняется (с классической точки зрения). Может ли это быть связано с каким-либо изменением в гравитационном поле или нужно просто принять изменение импульса как кажущийся без потерь эффект без «причины»?
По аналогии, искривление света идеально отполированной линзой требует взаимодействия между фотонами и решеткой материала линзы. Небольшая часть этого взаимодействия представляет собой потерю энергии, поэтому выходной луч немного менее энергичен, чем входной луч. Но почему эта аналогия ложна, когда речь идет об искривлении света гравитационной «линзой»?