그래서 대체 왜
질량X빛의속도^2가 에너지인 것임?
유튜브에 수 많은 설명 영상을 봤는데,
관성계 속도만큼 질량이 늘어나기 때문이라는 순환논증 밖에 없음;;
그니까 근본적으로 왜 질량X빛의속도^2가 에너지가 되는건지를 모르겠음
핵분열 시키면 빛의속도^2만큼 에너지가 방출 된다는걸텐데
그럼 뭐 그 안에 원자들이 빛의속도로 움직이고 있기라도 했다는 의미임? 너무 어려움
그래서 대체 왜
질량X빛의속도^2가 에너지인 것임?
유튜브에 수 많은 설명 영상을 봤는데,
관성계 속도만큼 질량이 늘어나기 때문이라는 순환논증 밖에 없음;;
그니까 근본적으로 왜 질량X빛의속도^2가 에너지가 되는건지를 모르겠음
핵분열 시키면 빛의속도^2만큼 에너지가 방출 된다는걸텐데
그럼 뭐 그 안에 원자들이 빛의속도로 움직이고 있기라도 했다는 의미임? 너무 어려움
나도 정확히 기억은 안 나는데 특수상대성 이론으로 상대론적 에너지를 유도하다보면 운동에너지나 위치에너지가 더 큰 애들이 정지한 애들에 비해 질량이 크게 산출됨. 현대물리 초반에 있는데 궁금하면 알아서 검색하거나 이메일 남기셈. 강의자료 보내드림.
"왜 그 커진 질량이 하필 E/c²이냐"라고 물으면 할 말이 없음. 계산 결과가 그렇고 실험 결과가 그럼. 핵분열은 우라늄으로 예를 들겠음. 우라늄 핵의 총 에너지(전자기 척력 퍼텐셜 에너지+강력 퍼텐셜 에너지)는 크립톤과 바륨 각각의 퍼텐셜 에너지보다 큼. 아마 기하학적인 구조 때문인걸로 추정됨.
분열 전후 입자(양성자, 중성자)의 개수는 똑같으므로 유일한 차이는 분열 전후의 퍼텐셜 에너지임. 이 에너지만큼의 빛을 전자기파의 형태로 방출함. 왜 전자기파 형태인지 입자물리 시간에 배우는데 나도 왜 그런지 이해못함. 그리고 우라늄과 크립톤+바륨의 질량을 측정해보면 정확히 방출된 에너지 E를 c²으로 나눈 것만큼 질량이 줄어듦.
고딩 때 수소원자 에너지방출에 대해 배울거임. 전자가 n=무한 ---> n=1 상태로 내려앉으면 13.6eV만큼의 빛을 방출한다는 사실을 배웠을거임. 이것도 전자와 원자핵의 퍼텐셜 에너지 차이임. 우라늄 질량결손이랑 똑같음. 방출한 빛의 에너지만큼 수소원자의 질량이 줄어듦.
우라늄과 크립톤+바륨의 질량을 측정해보면 정확히 방출된 에너지 E를 c²으로 나눈 것만큼 질량이 줄어듦>> 재검증 필요함. 로런츠 변환이 오류이므로 그 이하 특수상대론은 오류임.
실험결과나 유도하는 방식은 많이 봤는데, c^2랑 질량이 무슨 관계인지 궁금했음. 질량이 왜 에너지이냐는 차치하고, 전자기파가 광속이니까 c^2를 곱해야 하는건가?
질량이 결손되며 발생한 에너지는 전자기파 형태로 방출되고, 전자기파 속도는 광속이니까 운동에너지 = 질량 x 속도^2 라는 공식대로 그렇게 되는건감
이론적인 설명으로 모든 정지한 물체는 시간축에서 빛의 속도로 움직인대. 이거랑 관련있는거 아닐까. 내가 이론물리 전공은 아니라 잘 모름
일단, 특상 이론에 입각해서 시간이 상대적이라 치면 속도도 상대적인 값이 나오게 되고 질량까지도 상대적인 값이 도출되게 됨... 이러하다고 보면 특상에서 등속 이동하고 있는 물체의 운동 에너지를 구할때 그 수식을 운동량을 나타내는 형태로 표현할 수 있느데 그 때 질량을 상대적인 값을 넣을 수 있게 됨... 그렇게 해서 등속 이동계의 운동 에너지의 결과값을 구해 놓으면 당연히 물체의 이동속도 대비 광속의 비율 형태의 표현이 나타나게 됨.... 이 때 물체의 이동 속도를 0, 즉 물체가 정지한 경우로 설정해 버리면 나머지 남는 최종 결과값은 mc^2 만 남음.... 이것은 물체의 이동 속도가 0인 값을 넣었을때 나타나는 값이니만큼 따라서 mc^2은 물체의 정지했을 때의 에너지 값이라고
보게 되는 것이라고 보임...... 근데 이러한 계산을 유도하는 과정에서도 뭔가 오류가 제법 있나 봄.... 이 주소를 한번 보시옴... https://cafe.daum.net/tjkk/2i2p/350?q=%EC%A7%88%EB%9F%89%EC%9D%98%20%EC%83%81%EB%8C%80%EC%84%B1&re=1
음음.... 가만히 보니 진짜 설명해야 할 핵심 부분은 빠져 있는 듯 한데 일단 위의 설명은 그냥 저대로 두고 보류 시킵니다... 명확한 이해가 나타나면 따로 글을 올려 보도록 하죠...
E=mc^2 는 운동량 적분에 의해 유도됨
운동에너지가 (gamma-1)mc^2만큼 나타난다는것임 즉