Mi sapete spiegare come è arrivato Einstein a E=mc^2??

Question

Non mi mandate su dei siti internet. Spiegate voi con le vostre parole se sapete la storia dell' E=mc^2. In conclusione scrivete perché fu così importante per la scienza.

ditemi altre formule importanti per la fisica....

Sapete per caso cosa succederebbe se al posto della velocità della luce mettiamo la velocità di rotazione di un elettrone?

Per "il bue" : Io non ti avevo chiesto cosa pensi della mia domanda sui Malavoglia...
Parlo 3 lingue( ho dovuto studiare l'italiano in 5 mesi e fare l'esame di terza media- avevo ottenuto ottimo).
Non è colpa mia se non mi piace tanto la letteratura, ma sicuramente mi sono innamorato della fisica e della matematica.

Stamattina svegliandomi ho pensato alla velocità dell'elettrone. E ho pensato che forse al posto della velocità della luce potrei mettere la velocità dell'elettrone. vorrei sapere se è possibile??

Per "il bue": la mia domanda è per la mia cultura generale.....

Volete dirmi forse che non c'è niente più veloce della luce nel nostro universo così come diceva anche Eistein???
Ma da quando l'uomo riesce a trovare i "confini" della nostra realtà???
Allora io vi chiedo: "qual è il più grande numero naturale (i numeri naturali che si imparano nella prima elementare oppure calcolate l’ultima cifra di Radice Quadrata di 2)?"
Quando riuscirete a rispondermi a questa domanda io sarò d'accordo con tutti coloro che dicono che la luce è la "cosa" più veloce dell'universo.
Per distruggere la vostra teoria pensate ai buchi neri. Se la luce è così velocissima come dite perchè viene attratta dai buchi neri???

Perché considerare la luce come la base della "realtà fisica"?

Answer 1

Allora cominciamo col dire che la formula non è venuta per caso ma perchè all'epoca (1906) anno mirabile ricordato per sempre negli annali della fisica c'era il problema di studiare l'elettrodinamica dei corpi in movimento proprio in quegli anni Lorentz aveva strutturato delle trasformazioni per i corpi in movimento per metriche di tipo quadrivettoriali per i quali chiaramente non valeva l^2= x^2+y^2+z^2+w^2, cioè tale metrica non veniva conservata come nel caso dello spazio tridimensionale e quindi aveva scoperto che la metrica che bisognava adottare perchè la metrica si conservasse nel cambiamento di sistemi di riferimento per campi quadrivettoriali doveva essere del tipo l^2= x^2+y^2+z^2-w^2 e quindi per i quali una coordinata di un punto nello spazio quadridimensionale doveva essere del tipo l=(x,y,z,-iw). Lorentz scopri che questo tipo di trasformazione si adattava perfettamente per i campi elettromagnetici per i quali la quarta componente era ct. Einstein ebbe il merito di trasportare questi risultati in maniera globale contraddicendo il principio di relatività di Gallilei nella cinematica del punto materiale deducendo tutte le implicazioni che ne competono riguardo agli integrali primi (leggi di conservazione) fra i quali la conservazione dell'impulso e la conservazione dell'energia. Riscrivendo così le formule di trasformazione della relatività ottenne la famosa E=mc^2 che null'altro è che la conservazione dell'energia scritta tenendo conto della relatività einsteniana. Non riscrivo le formule di trasformazione che sono alquanto noiose da scrivere con questo tipo di editor. Le stesse leggi di trasformazione di conservazione dell'energia dedotte per una analisi quantistica ( la natura non è continua ma ha energie consentite e altre no "legge di Planck" E= ( h/2pigreco )w dove w è la pulsazione del "quanto") danno origine all'altrettando famosa equazione di Schroedinger [(laplaciano ) - i ( h/pigreco )d^2/dt^2] Y = E guarda da qualche parte a cosa è uguale il laplaciano ( somma delle derivate seconde rispetto ad ogni variabile) Y è la funzione d'onda dell'atomo e questa equazione fornisce i numeri quantici degli orbitali atomici. Una equazione meno famosa ma molto ma molto importante è l'equazione di Dirac. L'equazione di Schroedinger non è, come si dice, relativisticamente covariantesiccome la sua forma relativistica ( equazione di Klein-Gordon) ha stati a massa negativa che è priva di senso anche per la meccanica quantistica oltre ad avere stati ad energia negativa. Dirac decidento di poter accettare stati energetici negativi ma non stati a massa negativi e sfruttando che l'equazione di Einstein presupponeva una equivalenza massa energia decise di porre in forma quadrivettoriale la conservazione della massa
[ quadrivettore p]^2 = m
anche se sembra semplice questa non è propriamente scritta così dato che si deve dividere lo spazio in spazio dei vettori covarianti e spazio dei vettori controvarianti e p^2 è il prodotto di p preso in spazi diversi. Questa semplice formula contiene la sorprendente evidenza di stati energetici negativi ed è autosostanziale cioè sempre valida. Dirac scoprì con questa l'antimateria ed ebbe il suo trionfo con la scoperta del positrone.
Pochi sanno che in realtà tutta la moderna fisica quantistica si basa su questa equazione. Purtroppo non mi posso dilungare sulla natura degli operatori che competono a tutte queste leggi perchè non basterebbe un intero sito ma spero di essere stato abbastanza esauriente per le tue curiosità. Potrei aggiungerti le moderne teorie delle stringhe e delle superstringhe ma non smetterei mai per qualsiasi tipo di chiarimento inviami una mail da qua. Disponibile anche a passarti lavori personali in materia se mi invii il tuo contatto email ma pressuppongono che tu sappia comprendere perfettamente la lingua inglese.

Bue e chi se ne frega almeno impiega il tempo a leggere qua e si istruisce. Una cultura fine a se stessa vale nulla, una cultura divulgata è patrimonio prezioso delle menti accorte!

Per la tua domanda sull'elettrone. L'elettrone ha una velocità inferiore a quella della luce viaggiando a circa 0.75 c in modo caotico intorno al nucleo ed è praticamente una lumaca se consideri la sua velocità di deriva. Quando accendi la luce, ciò che si sposta non è l'elettrone ma il campo ad esso associato che si muove con la velocità delle onde elettromagnetiche che è proprio c = velocità della luce! Spiacente nessuna intuizione ti porterà a risultati concreti senza una adeguata base matematica superiore (Operatori e gruppi di trasformazione e di Lie)

Spock vero è che lui cerca l'introvabile ma te pure ne spari di panzane! Che centra lo spin con la carica dell'elettrone?
Lo spin è il momento angolare intrinseco delle particelle ed ha un valore che dipende dalla natura stessa della Particella vale 1/2 nel sistema naturale ( sistema in cui h e c valgono uno e l'untà di misura dell'energia è l'eV) per i leptoni 1 per i bosoni.

Giusto jori ma forse intendeva proprio quello nel senso che dichiariamo esistente a norma di legge ciò che è possibile accertare scientificamente!

Spock vero è che l'importanza è nella costanza di c ma vallo a spiegare a chi chiede formule importanti per la fisica il motivo per il quale la costanza di c fu una rivoluzione poi mi insegni che il presuppore la sua costanza fu una trovata geniale ma anche un gran colpo di fortuna evidenziato dall'esperienza.

Spock almeno te che sembri una persona preparata potresti evitare di citare wikipedia come se fosse una bibbia. E' una gran bella risorsa ma è pur vero che è open source e tutti possono tranquillamente scriverci e correggere giorno per giorno ciò che c'è scritto e non credo che i fisici ci si mettano a perdere tempo visto che quando vogliono i libri se li fan pagare e molto anche 'tacci loro Halzen e Martin mi costò 75 pound

Azz bue dove ti sei laureato? conosci Strolin del CERN o Luca Lista e Guglielmo De Nardo Tina Cartaro che stavano lavorando a Babar o Gianfranca De Rosa tutti che fanno parte del gruppo di Napoli?

Per il numero reale più grande...pensa ad un numero...fatto ecco aggiungi 1 :D
I numeri reali hanno potenza dell'infinito e sono densi in se già fra 0 e 1 il loro numero è infinito!
Per il limite intrinseco della velocità della luce non ti rispondo nemmeno più! adesso capisco cosa voleva intendere il bue e concordo con lui! Hai fatto una domanda e sembra che almeno in 3 di noi siamo stati molto ma molto disponibili a farti partecipe di nostre conoscenze ma come tutti gli umani non possediamo verità infallibili ma siamo altrettando certi che allo stato attuale la natura si comporta come aveva descritto Einstein!

Concordo spock e scusami per l'atteggiamento un po' spocchioso che riconosco di aver avuto!

Answer 2

Per il bue:
non contesto la tua laurea in fisica (anzi, mi inchino con il massimo rispetto) però quando scrivi che
****Gli esperimenti, tra cui quello famoso di Michelson e Morley dimostrarono che che l'etere non esiste****
mi fai un po' inc.....are.
L'esperimento di Michelson e Morley non provò assolutamente che l'etere non esiste ma, molto più semplicemente, che nessun mezzo fisico è in grado di deviare o rallentare la luce
Mi darai atto che questa è cosa ben diversa dalla non esistenza.
Negli anni a seguire si è fatta strada la convinzione che l'etere non esista perché non si è mai potuta produrre una sola prova della sua esistenza ma quell'esperimento non fu considerato nemmeno dai suoi ideatori come una prova sostanziale della non esistenza dell'etere, tant'è che se ne discute ancora oggi.....
Ciao
J.


Per Barry:
Posso essere d'accordo sull'approccio scientifico basato sull'esistenza provata ma questo è uno dei punti su cui fisici e matematici si scornano da sempre. Per il fisico una legge empiricamente provata è una legge e basta (vedasi ad es. la meccanica galileiana rimasta legge universale fino al tentativo di applicarla alla velocità della luce). Per il matematico una legge non è provata finché esiste anche solo il dubbio su una sola eccezione possibile.
Sono modi diversi di vedere le cose e, dal basso del mio modesto diploma di perito informatico, mi fa piacere potermi confrontare con chi ne sa più di me.....
J.


Aggiornamento 05/03/07

Caro Bue:
da quel che ne so io (ma qui il fisico sei tu....) l'esperimento di cui si parla diede dei risultati da un lato evidenti (non si rilevò l'effetto di rallentamento delle onde elettromagnetiche ipotizzato da Maxwell e dovuto al cosiddetto "vento eterico") ma che furono commentati con una formula dubitativa: "Se l'etere esiste non è in grado di deviare o rallentare la luce".
Si disse dunque che l'etere non aveva effetti evidenti sull'andamento delle onde elettromagnetiche ma non è mai stato provato in maniera inoppugnabile che esso non esista (nemmeno il contrario però, lo so......).
Poi all'epoca ero molto giovane e avevo altri interessi e non ho più seguito gli sviluppi della cosa......;-)
J.

Answer 3

E = mc^2 è l'equazione più citata e meno capita della storia umana.

Che senso ha chiedere di non mandare a siti internet? Il risultato è che la gente farà copia-incolla da wikipedia o qualche altro sito.

Non si può riassumere la storia della relatività in due righe...

Einstein è arrivato alla teoria della relatività perché si trattava di un dibattito in corso ormai da parecchi anni, da quando ci si era resi conto che la teoria dell'elettromagnetismo sembrava dipendere dal sistema di riferimento, al contrario della meccanica classica.
Dunque si pensava esistesse un sistema di riferimento privilegiato, quello dell'etere, ipotetico mezzo di propagazione delle onde elettromagnetiche.
Gli esperimenti, tra cui quello famoso di Michelson e Morley dimostrarono che che l'etere non esiste e che la velocità della luce non dipende dalla velocità della sorgente o dell'osservatore.

Einstein formulò una teoria che, per preservare la velocità della luce doveva necessariamente coinvolgere le coordinate temporali oltre a quelle spaziali nelle formule di trasformazione da un sistema di riferimento a un altro.
Per dare alla teoria una coerenza, lo stesso tipo di trasformazioni doveva applicarsi non solo alle coordinate spaziali ma anche al vettore quantità di moto, che veniva indissolubilmente legato all'energia.
La formula E = mc^2 fa parte di questo formalismo, ed è quella che esprime l'energia di una particella FERMA in un particolare sistema di riferimento.
Se la particella è in moto con velocità v, la sua energia è data invece da E = m*gamma*c^2

dove gamma^2 = 1/(1 - v^2/c^2)

che ovviamente si riduce alla precedente per v = 0, e tende a infinito per v tendente a c.

Sul perché fu importante per la scienza, leggiti i suddetti siti internet o ad esempio il libro dovresti studiare.

PER SPOCK:
Non ci dà i temini, cerca di farsi fare quelli che i professori hanno dato a lui, vedi la sua domanda sui Malavoglia. Scemi noi che ci caschiamo.

PER BARRY: Il problema è che quasi certamente chi si fa "fare i compiti" su answers non si dà affatto pena di leggere e capire quello che trova scritto, ma si limiterà a copiarlo belluinamente.
Data la domanda sui Malavoglia, è chiaro che si tratta di uno studente dell'ultima classe di una scuola superiore. Secondo te cosa capisce di quadrivettori covarianti e controvarianti?

L'altra questione è che, assieme alle risposte sensate, riceve anche una valanga di fregnacce, che ovviamente non è in grado di distinguere. Anch'io sono laureato in fisica delle particelle elementari, non è che ci conosciamo?


AGGIORNAMENTO

Carissimo, capisco la tua sete di cultura, ma renditi conto che la relatività si studia nei corsi universitari di fisica, non è possibile darti QUI in tre righe tutte le basi per capirla!!!!! La gente in genere studia fisica per ANNI prima di essere in grado di capire la relatività, e tu vuoi che te la spieghiamo in due frasi???


PER JORJINO:
Dimostrò la non esistenza dell'etere definito come "il mezzo le cui eccitazioni coincidono con le onde elettromagnetiche" o, se preferisci "il mezzo rispetto al quale la luce si propaga con velocità c". Certo, se lo si definisce come "un qualcosa che esise ma che non sappiamo come definire in termini di effetti misurabili" è un po' come parlare dell'esistenza di Dio o fare affermazioni come "questa frase quando nessuno la legge è scritta in cinese".

PER BARRY: conosco Luca Lista, certamente.

Answer 4

che ci dai i temini?
Einstein ci ha messo mezza vita per tirar fuori quella formula e tu vuoi che uno si metta a spiegartela su answer come se fosse una ricetta di cucina?
a parte il fatto della difficoltà di scrivere formule con l'editor di answer ,vai a daci un'occhiata da solo no ?
http://it.wikipedia.org/wiki/E%3Dmc%C2%B2

caro Barry
il nodo principale di questa formula è
perchè è stata inserita la velocità della luce e perchè è una costante ,oppure diciamo che è una evoluzione di formule precedenti e ci immergiamo nella storia della fisica
tu non c'è l'hai detto

l'equazione di Eintein fai da te :
il bello della fisica è giocare con le formule
essendo la fisica una scienza esatta le formule devono dare risultati congrui e non contraddirsi
ora secondo Maxwell
c=1/radice permettività * permeabilità
le due sono costanti fisse da cui deriva la costante di c
c è velocità della luce in metri/secondo
E è in joule (Kg *m^2/s^2 )
ecco che succede se come velocità ci mettamo c
E= kg * c^2
essendo la massa m (Kg)
E= m c^2
ora tu prendi qualsiasi costante fisica
http://it.wikipedia.org/wiki/Costante_fisica
qualsiasi equazione congrua ne ricavi é esatta
se non lo è metti in crisi il modello fisico dal quale deriva questa costante
puoi se vuoi costruirti delle formule al cui confronto quella di Eintein parrà sempliciotta prova con la costante di gravitazione universale e inseriscila in qualche formula (magari in quella di einstein) facendo sempre base sulle unità di misura elementari(Kg m s columb ecc.) troverai una formuletta nuova e se non funziona una nuova costante fisica e se sei davvero bravo una nuova teoria fisica
Chiaramente è un gioco ( ma funzionante!) rimane il fatto di dimostare nella realtà l'esattezza della formula estrapolata
vedrai che ti diverti ! o come minimo darai un sacco di lavoro
ai fisici delle prossime generazioni ,come è successo con la
formula di Einstein

ci puoi anche mettere la velocità(variabile) dell'elettrone
e la massa ? come la mettiamo ? quale dovrebbe essere il risultato ?
prova ad inserire la carica dell'elettrone
e vedi se riesci a trovare l'idea di spin ....

Barry Dirac e meccanica quantistica relativistiva l'hai tirato in ballo tu e qui sopra manca una virgola ,non ci sono panzane!
sono due ricerche che ho proposto per lavorare con le formule.
E forse ti sei dimenticato che a scuola si va per imparare ad imparare .non per procurarsi il diritto di insultare gli altri ?
come fa questo,che addirittura insegna all'università ,
ignorante nella sua superbia di ultimo arrivato
http://it.answers.yahoo.com/question/index;_ylt=AuL26YvRX8LGI1FenduuC5_wDQx.?qid=20070131150155AA7TfKZ&show=7#profile-info-aca8609d91a09f9f92bc109b1041dfc5aa
affermazioni di questi personaggi sono panzane !
peccato la più bella domanda con disputa col personaggio
sia stata cancellata da answer (nonostante mi abbiano inviato una e-mail di miglior risposta)!!?
questi sono i personaggi che vanno contestati con logica scientifica ,nei loro errori da saccentini ignoranti
è il link di wikipedia ti porta solo a i valori delle costanti
che spero (non ho controllato tutto) siano esatti
a proposito del fatto che lo spin non abbia a che vedere con la carica elettrica dell'elettrone ,dettato dal fatto che anche le particelle senza carica hanno spin è questione opinabile
e ancora aperta alla scoperta di ulteriori interrelazioni ,
visto che lavori nel campo ti faccio tanti auguri per la ricerca
non ecludere niente a priori ,il fatto che tu abbia parlato di panzane dove non esistevano ,potrebbe farti rifletttere da persona intelligente quale io sono certo tu sia che hai usato un atteggiamento non scientifico ma dottrinale

Answer 5

i buchi neri non rallentano la velocità della luce...ne modificano solo la traiettoria..
hai presente una pallina che schizza e una rampa la dirige dove vuole...
cmq non c'è nulla più veloce della luce nell'universo tridimensionale.
i numeri naturali non hanno limiti fisici...il tuo esempio non vuol dire un *****

Answer 6

Ci sono formule più importanti di E=mc2 però questa è famosa perchè l'ha fatta Einstein ed è facile da ricordare
Velocità: v=s:t

ho provato a scriverne altre ma non riesco a trovare i tasti giusti

Cerca fisica wikipedia, ci sono molte informazioni

Answer 7

nn era qll ke gli era caduta la mela in testa