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Titolo: E=mc^2

Voglio lanciare una piccola provocazione a tutti i fisici e competenti in
questa materia.
La prova consiste nel riuscire a spiegare, più semplicemente possibile, la
formula più famosa nel mondo:
E=mc^2.
Leggendo poi le varie risposte potremo tutti vedere chi ci è riuscito
meglio.
Dylan

 meglio.
Problema: che cosa intendi per "spiegare"?
Comunque eccoti la mia.
Quando un corpo *fermo* riceve energia in qualsiasi modo (scaldandolo,
facendogli assorbire radiazione...) e *rimane fermo* la sua massa
aumenta. Quando perde energia la massa diminuisce.
Massa significa sia massa inerziale sia gravitazionale.
La massa invece *non cambia* per il fatto che il corpo possieda
un'energia cinetica.
Ma questa e' una spiegazione o una serie di asserzioni?
Potrei forse dire che e' la mia "interpretazione autentica" della famosa
formula.
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Elio Fabri
Dip. di Fisica
Universita' di Pisa


Scusa la domanda forse impropria, ma sul momento non trovo
formulazione migliore:
l'energia cinetica e' forse un energia di ... serie B ?
Le energie non si possono forse scambiare l'una con l'altra per il
principio di conservazione ?
Ciao
Giovanni


 principio di conservazione?
Certo: infatti tu puoi anche aumentare la massa di un corpo sparandoci
contro un proiettile.
E non intendo nel modo banale che la nuova massa sia quella di prima
piu' la massa del proiettile: e' la massa di prima piu' quella del
proiettile, piu' (en. cinetica del pr.)/c^2.
La mia insistenza su "fermo" era per sottolineare che la massa misura
l'energia del corpo *fermo*.
Questo e' il modo in cui la massa e' usata da *tutti* i fisici quando
usano la relativita'.
Poi nei libri introduttivi (per la massima parte) o divulgativi (tutti
quelli a mia conoscenza) si parla, ahime', di "massa relativistica",
fonte di inenarrabili casini :-((



Io invece accetto la definizione di cui sopra per cir che riguarda l'energia
cinetica, che non farebbe aumentare la sua massa gravitazionale e inerziale
(e mi riprometto ormai di iniziare a studiare la RG per capire meglio il
fatto (potreste per favore indicarmi un buon libro da cui partire, sapendo
che sono fermo alle nozioni di Fisica II))
ma mi sorge ora un dubbio: perchh lo scaldare un corpo dovrebbe farne
aumentare la sua massa inerziale? Un corpo 'freddo' non h forse formato da
atomi piy lenti che quelli di un corpo piy 'caldo'? Ovvero, scaldando non
facciamo altro che aumentare l'energia cinetica di ognuno dei singoli atomi
(Il corpo non pur quindi considerarsi 'fermo' rispetto al riferimento di
misura)? E se h vero che scaldando noi aumentiamo solo l'Energia cinetica
dei singoli atomi, e se h vero che l'energia cinetica non cambia la massa
gravitazionale, perchh (la massa) dovrebbe aumentare scaldando o irraggiando
un corpo?
La risposta h forse da cercarsi nella radiazione del corpo piy caldo, ad una
frequenza piy alta del corpo piy freddo? Ma se cosl fosse, come potrebbero i
fotoni della radiazione, che nel corpo ci rimangono solo per pochissimi
istanti,
aumentare la massa del corpo stesso?
cordialmente 
gu...@athena.polito.it

 
Caro Dylan,
per un'ottima risposta relativistica alla tua domanda, consiglierei la
consultazione del testo di Alonso-Finn: Elementi di Fisica per
l'Università, Vol.I Meccanica, Cap.11.  Su richiesta potrei inviare un
sunto del capitolo stesso.
Se invece si vuole conoscere una risposta alternativa alla soluzione
relativistica, e precisamente una risposta analogica, ricorderei la formula
	E<ed>=integrale [R<eo> i^2 dt]0-5T/2 = m<e> c^2
E<ed> = energia elettromagnetica dissipata nel periodo transitorio  da 0T a
5T/2
	con <ed>  indice
R<eo> = resistenza del campo elettromagnetico nel vuoto
m<e> = massa dell'elettrone.
Pure in questocaso , su richiesta, potrei inviare gli opportuni
chiarimenti, magari in allegato.
Ovviamente il tutto richiede studio e preparazione.
	Cordiali saluti
			Italico Paludet  -  Pordenone
Indirizzo E-mail:  
pal...@tin.it
 

 aumentare scaldando o irraggiando un corpo?
Tutto giusto, e l'obiezione e' ragionevole.
Ma hai dato per scontata una cosa: che la massa del corpo sia la somma
delle masse dei suoi atomi (additivita' della massa).
Invece la massa *non e'* additiva!
Il corpo nel suo insieme e' fermo, ma la sua energia e' aumentata (per
l'en. cinetica degli atomi). Risultato: la sua massa e' maggiore
- pesera' di piu'
- farai piu' fatica ad accelerarlo.
Questo fatto (la non additivita' della massa) e' generale.
Per es. la massa di un nucleo non e' la somma delle masse dei suoi
protoni e neutroni: e' minore (difetto di massa).
La massa di un atomo in uno stato eccitato e' maggiore di quella nello
stato fondamentale, sebbene le particelle che lo costituiscono siano le
stesse.
Quando un nucleo radioattivo decade, la somma delle masse dei prodotti
finali e' minore della massa del nucleo iniziale.
