Existem erros ocultos na fórmula original e em outras derivações da fórmula E= mc²
Em várias ocasiões, discutimos que a dilatação do tempo é suficiente para anular muitos dos resultados de Einstein, e que não são necessárias alterações no espaço ou na métrica.
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A dilatação do tempo, que é uma mudança de unidade de tempo (segundo ou segundo por brevidade), causa mudanças nas unidades físicas dependentes do tempo, como Joule = kg×m²/segundo, e nas constantes dependentes do tempo, como a constante de Planck (medida em Joule/segundo).
Verifique os detalhes nos capítulos 20 e 35 de Time Matters, que expõem essas dependências pouco apreciadas.
Recentemente, verifiquei a prova original e algumas outras derivações da fórmula E=mc², e todas elas têm erros relacionados ao tempo.
Einstein compara a energia cinética de um objeto depois que ele irradia pelo menos dois fótons (em direções opostas, para não alterar a velocidade do objeto).
E calcula a energia de duas maneiras: 1) Do ponto de vista de um observador que se move a uma velocidade de 1,5 m: a energia cinética inicial do objeto, menos a energia E dos fótons irradiados, multiplicada por 1 v²/(2c²).
O fator 1 v²/(2c²) é atribuído ao efeito Doppler (veja o vídeo e a capturas de tela abaixo),2) De uma perspectiva estática do observador, Einstein conta a energia E dos fótons emitidos primeiro, então da perspectiva do observador em movimento, Einstein adiciona energia cinética KE? do objeto, que se tornou um bit mais leve após os fótons emitidos (assim KE”
—1
Mas aqui há um erro
Em 2) a energia dos fótons, denotada como E, está em unidades de energia relacionadas ao tempo estático, mas a energia do objeto, denotada como KE, está em unidades de energia relacionadas ao tempo dilatado/mais lento do foguete.
Einstein somou esses dois valores juntos, apesar de eles estarem em unidades fisicamente diferentes (somente a adição de números sem unidades ou com a mesma unidade está correta, caso contrário, é necessária a conversão de unidades/números).
Existem outras “provas” “mais simples” e mais populares para E = mc², mas todas elas têm erros.
Aqui está outra “prova” de dois minutos que corrigiremos:
—2 Massa utilizada aqui como uma medida para resposta inercial pela 2ª lei de Newton F = m×a.
Quanto maior a massa é, menor é a aceleração a para força fixa F.
A linha superior da imagem acima afirma que a massa aumenta (e a aceleração diminui) pelo fator de dilatação do tempo D:
m = m”×D (erro),
onde D = 1/sqrt (1-v²/c²) (que é a fórmula de Einstein para a dilatação do tempo relativista).
Mas nas leis do inverso do quadrado universal sem singularidades!vimos que a reação do objeto (também aceleração) em tempo variável é inversamente relacionada com D²:
a(1) = a(D)/D²,
onde a(1) é aceleração observada-de fora, e a(D) é aceleração em unidades de tempo locais-para-o objeto. Dessa forma, o objeto em tempo dilatado reage a uma força externa com uma reação D² vezes mais fraca do que a esperada (reação esperada é a reação quando não há dilatação do tempo).
Torna-se mais claro nos termos da 3ª lei de Newton modificada para tempo variável:
Ação = -Reação×D² (consulte os detalhes em Time Matters chapters 56-58),
Por exemplo, o Sol é atraído pela Terra 1.000002² vezes mais fraco do que a Terra é atraído pelo Sol, devido à dilatação do tempo para o Sol D=1.000002.
Em outras palavras, a dilatação do tempo em torno de qualquer objeto o protege de efeitos externos, o que é diferente de um caso simétrico em que o tempo é compartilhado entre o “ator” e o “reator”.
Assim, a inércia (força externa contrária) é aumentada em D², o que, normalmente e neste vídeo de prova, é atribuído à massa (outra palavra para inércia), mas agora podemos corrigir isso:
m = m”×D² = m”/(1-v²/c²) = m”×(1 v²/c² + v”/c? + …) = m? + m”×v²/c² + …
Aqui usamos a fórmula para séries geométricas 1/(1-x) = 1 + x + x² + … Para v << c ignoramos os membros menores e mantivemos
m = m? + m”×v²/c².
Multiplique por c²:
m×c² = m”×c² + m”×v².
Divida por 2:m×c²/2 = m”×c²/2 m”×v²/2.
Assim, m×c²/2 acumula energia cinética m”×v²/2: quando energia cinética é adicionada a m”×c²/2, ela continua m×c²/2, com m? agora alterado para m.
Portanto, m×c²/2, e não m×c², acumula energia:
E = m×c²/2 é a energia total de um corpo
Acabamos de corrigir uma das derivações populares da fórmula de energia massa de Einstein, mas existe uma maneira direta mais simples de derivar E = m×c²/2 do Interessante Invariante Relativístico (confira este link):
Potencial + v²/2 = c²/2, que, quando multiplicado por m, dá uma fórmula semelhante à mecânica clássica:
m×Potencial + m×v²/2 = m×c²/2
Energia potencial + Energia cinética = Energia total E = m×c²/2.
É isso!
E = m×c²/2 é D² vezes maior que a energia potencial em repouso E? = m”×c²/2, porque m = m”×D².
Assim, não existe “E = E? conservação de energia em um sentido tradicional”, mas, em vez disso, temos essa relação:
E = E”×D², (o que me faz lembrar da 3ª lei de Newton sobre o ajuste por D²:Ação = Reação×D² de Time Matters capítulos 56-58).
Mas agora podemos ver mais:
Uma vez que m = m”×D² e E = m×c²/2 = m”×D²×c²/2, onde m? e c são constantes, e apenas D variando no lado direito,podemos ver claramente que a energia E é acumulada na dilatação do tempo, diminuindo a velocidade do tempo dentro da matéria m”.
A substituição da fórmula E = m×c² por E = m×c²/2 causa grandes problemas para os físicos?
Na verdade, não.
Recalibrar constantes, unidades, recalcular resultados de experimentos etc. acontecem o tempo todo na física. O uso primário de E=m×c² foi para determinar o rendimento de energia em reações de fissão e fusão, quando no lado esquerdo da fórmula de conservação de energia os físicos colocam os elementos de entrada (como Urânio ou Plutônio para fissão, ou Deutério e Trítio para fusão) energias para massas M…, e, no lado direito, colocam as energias produzidas por elementos de fissão ou fusão para massas mais rendimento energético:
M”×c² + M”×c² + … = m”×c² + m”×c² + … + rendimento energético.
E como as massas de todos os elementos/isótopos e partículas elementares participantes foram determinadas previamente, o rendimento energético foi calculado da seguinte forma>
Rendimento energético = (? M – – m)×c².
Agora, com a fórmula corrigida para energia E = m×c²/2, temos que recalibrar rendimento de energia = (? M – – m)×c²/2.
Além disso, pode haver outras implicações não diretamente relacionadas à fórmula de energia de massa.
Por exemplo, no caso da radiação/energia luminosa (em que a constante de Planck é usada), pode ser necessária alguma recalibração, pois as massas (digamos, dos elétrons no efeito fotoelétrico) podem estar envolvidas.
Os físicos fazem ajustes/recalibrações o tempo todo, inclusive fazem a chamada “renormalização” de valores teóricos finitos para valores práticos finitos.
Como essa diferença de energia passou despercebida? Exemplo mais simples:
Estimou-se que, dos 64 quilogramas de urânio usados na bomba que explodiu em Hiroshima, apenas 0,7 gramas foram convertidos em energia, e o restante se tornou lixo radioativo.
Poderia ser uma avaliação incorreta? Poderia ser que 1.4 gramas em vez de 0,7 gramas foram convertidos em energia? Sim.
É difícil medir menos de um grama que faltou dos 64 quilogramas iniciais de Urânio ou de vários elementos/isótopos e partículas elementares após a fissão.
E raios gama, raios X, radiação térmica, energia mecânica da explosão, etc. – Tudo isso é difícil de ser contabilizado com exatidão, o que é impossível de fato.
E houve grandes erros desastrosos/ erros de cálculo reconhecidos, especialmente nos testes de bombas H.
Quanto aos experimentos de laboratório mais simples, como a aniquilação de pósitrons e elétrons, ainda há espaço para revisão de medidas, constantes, velocidades, frequências, efeitos de dilatação do tempo relativístico, ajustes feitos anteriormente e agora tidos como garantidos etc.
Não há pressa, apenas mais uma refatoração de 0,5. Confira mais detalhes no capítulo 4 da Física Clássica além de Einstein.
Publicado em 17/09/2024 13h52
Artigo original: