E=m*c2 ist doch eigentlich bloß Algebra, oder?

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4 Antworten

Nein, die Gleichung

(1) E = mc², 

wobei E die Energie eines Körpers, m seine Masse und

c = 299792458m/s

die sog. Lichtgeschwindigkeit ist, bedeutet, dass Energie und Masse letztlich ein und dasselbe sind, gemessen in unterschiedlichen Maßeinheiten, die aber eigentlich ein Artefakt des Maßsystems sind.

Genauer gesagt ist Energie träge und schwer, d.h., auch reine Energie, etwa in Form elektromagnetischer Strahlung reagiert auf Gravitation und kann Kraft ausüben.

Früher sprach man auch von Massenveränderlichkeit und unterschied die „Masse“ von der „Ruhemasse m[0]“, wobei man „m=m[0]•γ“ mit dem Lorentz-Faktor

(2) γ = (1 – (v/c)²)^{–½}

angesetzt hat. Davon ist man jedoch abgerückt, denn so müsste man die „Quermasse m[0]•γ“ und die „Längsmasse m[0]•γ³“ unterscheiden müsste und vor allem diese Größen stark auf ein bestimmtes Bezugssystem festgenagelt sind. 

Heute wird unter der Masse m die Ruhemasse verstanden, die Ruheenergie E[0] durch c². Sie ist unabhängig vom Bezugssystem. Führt man den Viererimpuls

(3) |p» = (E/c ¦ |p›) bzw. «p| = (E/c, –|p›)

ein, so ist die Ruheenergie bzw. die Masse des Körpers bis auf einen konstanten Faktor c dessen Betrag

(4) ||p»| = («p|p»)^{½} = ((E/c)² –‹p|p›)^{½} = E[0]/c = mc.

Es sollte von daher besser

(5) E[0] = mc²

heißen. Masse ist sozusagen kondensierte Energie. Allerdings lässt die sich aus Materie nicht ohne weiteres freisetzen, weil es eine erhaltene Teilchenzahl gibt. Die einzige Möglichkeit, das zu 100% zu tun, ist Paarvernichtung

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Kommentar von blueseenInvest
13.07.2017, 21:27

Energie und Masse eines Körpers, ist doch schon fehl interpretiert. Vielleicht ist da "oder" angebrachter und auch nicht richtig genug!

Energie und Masse sind in Algebraischer leseweise nicht das gleiche sondern austauschbar. Und das ist auch mittlerweile belegt worden, da tatsächlich Masse fehlt wenn es zu einer Explosion kommt. Aber so hatte ich es auch in Physik gelernt. Das Energie und Masse das gleiche ist klingt für mich, sorry, blödsinnig und erklärt keine der gängigen Theorien.

Ruhemasse kenn ich auch noch aus der 12 Klasse. Aber das hat rein gar nichts mit der Realitivität zu tun. Aus keiner Ansicht her und es wird auch nicht davon widerlegt.

Und dadurch bleibt es Algebra, auch wenn es um Physik geht!

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Kommentar von SlowPhil
14.07.2017, 00:03

Man spricht im Zusammenhang mit Einsteins Formel von „Äquivalenz von Masse und Energie“, und das heißt nichts Anderes.

Dass Masse in kg und Energie in J gemessen wird, ist kein Argument, denn der Umrechnungsfaktor ist eine absolute Konstante.

Solch eine Konstante ist ein Artefakt des Maßsystems, das entstand, ehe wir uns im Klaren darüber waren, dass bestimmte Größen untrennbar zusammenhängen.

In diesem Fall sind das Maßeinheiten für Entfernung und Zeitspanne. Immerhin gibt es in der Astronomie (nicht-SI-) Entfernungseinheiten wie die Lichtsekunde, Lichtminute und das Lichtjahr. Irdische Entfernungen könnte man ohne Weiteres in Lichtnanosekunden (ca. 30cm, knapp ein angelsächsischer Fuß also) angeben. Lässt man dann noch die Vorsilbe „Licht-“ als selbstverständlich weg, hat man Längen und Zeitspannen in derselben Maßeinheit, und das gilt dann automatisch auch für Masse, Energie und Impuls. Immerhin ist die Energie, geteilt durch c, ja die „nullte“ Komponente des Viererimpulses |p».

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(In einzeiliger Darstellung nimmt man oft das Dach "^" zur Darstellung von "hoch": E = m * c^2 )

Wenn wir die allgemeine Relativitätstheorie als gegeben voraussetzen, ja. Bzw. diese Gleichung ist die Definition der Masse - wenn wir diese Größe unbedingt haben wollen (was aber nicht nötig ist).

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So könnte man denken.
Aber hinter den Buchstaben stehen physikalische Größen, bzw. Konzepte.
Aber du bist auf einem guten Weg zum Genie!

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Kommentar von blueseenInvest
13.07.2017, 16:23

Welche Physikalische Größe hat den das E?

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Kommentar von SlowPhil
14.07.2017, 10:20

Das Newton ist die Maßeinheit für Kraft. Newton•Meter ist entweder eine Maßeinheit für das Drehmoment oder, in der Bedeutung 'Joule', der Energie.

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Natürlich nicht.

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