¿Cuál sería el peso de un cuerpo humano si todos los átomos se derrumbaran?

Answer 1

Hasta donde sé, si no hay energía cinética o potencial, de alguna manera podemos simplificar la cosa y decir que es lo mismo que si la temperatura del cuerpo se convirtiera en 0 Kelvin. Lo que se ha considerado imposible.

Pasando por alto la imposibilidad, sucederían todo tipo de cosas extrañas, siendo una de las “predecibles”, la anulación de las fuerzas débiles, lo que implica que los neutrones se disociarían de los electrones y protones.

Hay algo en su pregunta que no entiendo / sé. Afirmas que el cuerpo sin el espacio vacío se volvería tan grande como una partícula de polvo. No entiendo completamente por qué declaras esto.

PERO, preguntaste sobre el peso (aunque hables de 70 kg, que es una medida de masa), y no la masa (por cierto, paralela a la temperatura de la energía cinética de asociación , también puedes hacer la asociación masa, energía potencial).

El peso, opuesto a la masa que es una cuantificación de la cantidad de materia, es una cuantificación de la fuerza ejercida en y desde el objeto con respecto a otros objetos relevantes alrededor, es decir, el planeta en el que se encuentra el objeto.

Entonces, tal vez, incluso si las partículas del cuerpo se desintegraran entre ellas, tomándolas como la suma de partículas individuales, el peso sería el mismo que al principio.

Sugerencia: Aunque se alientan las grandes preguntas, trate de aprender mejor las preguntas que sirven de base para las grandes preguntas que piensa y vea esto:

Masa versus peso – Wikipedia

Fuerza nuclear – Wikipedia

En este último, trate de comprender, además de los conceptos básicos, la imagen:

Answer 2

Antes de etiquetar esta pregunta como mal planteada, intentaré poner un poco de razonamiento aquí.

Estoy proponiendo 2 escenarios,

Y estoy seguro de que muchos de ustedes podrían mejorarlos fácilmente o proponer otros diferentes.

Comencemos por la idea de que:

Un cuerpo de 70 kg tiene alrededor de 7 átomos E +27.

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Ejemplo:

Tomar una masa corporal de 70 kg.

Aproximando la composición solo a hidrógeno, oxígeno y carbono (sin isótopos) puede obtener:

(vea esto para más información: ¿Cuántos átomos hay en el cuerpo humano?)

Hidrógeno 10% = 7 kg;

Oxígeno 65% = 45.5 kg;

Carbono 25% = 17.5 kg;

… dando un total de 70 kg

Teniendo en cuenta las masas atómicas, a través del cálculo del topo obtenemos

Hidrógeno (Ma = 1) => Número de átomos = 4.22E + 27

Oxígeno (Ma = 16) => Número de átomos = 1.71E + 27

Carbono (Ma = 12) => Número de átomos = 8.78E + 26

Para un total de 6.81E + 27

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1 ° ESCENARIO

Ahora,

Si tomamos las masas en reposo del protón (1.6726231 E-27 kg), neutrones (1.6749286 E-27) y electrón (9.1093897 E-31)

(vea esto para más información: Preguntas y respuestas)

y los sumamos (teniendo en cuenta los números respectivos en los átomos de hidrógeno, oxígeno y carbono)

sumaría hasta 38.78 kg de protones, 31.77 kg de neutrones y 0.02 kg de electrones

… Para una masa corporal total de 70,57 kg
que es mayor que los 70 kg de donde comenzamos. (aproximadamente 0,8% de diferencia)

Esto se debe a que la masa de un átomo es menor que la suma de las masas de sus partículas. El extra se destina a la energía de enlace.

(vea esto para más información: ¿Por qué la masa de cualquier átomo siempre es ligeramente menor que la suma de las masas de las partículas subatómicas en el átomo?)

Para elementos más ligeros como el hidrógeno, el oxígeno, … desarmar los átomos daría lugar a la absorción de energía.

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Así,

Una primera respuesta a la pregunta podría ser:

A) un cuerpo que muta en un conjunto de partículas atómicas de flujo libre aumentaría (no perdería) energía potencial. Su masa aumentaría alrededor del 0,8%.
… pero dejaría de ser un cuerpo! Se extendería libremente por todas partes. Definitivamente del tamaño de una partícula de polvo.

(podría comparar esta respuesta con esto: si eliminara todos los enlaces entre todos los átomos en un cuerpo humano instantáneamente, pero los átomos se suspendieran en sus posiciones relativas, ¿qué pasaría?)

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2 ° ESCENARIO

vengamos de una dirección diferente.

Los electrones que caen de un nivel de energía más alto liberan energía.

(ver por ejemplo: ¿Cuánta energía se libera cuando un electrón cae del quinto nivel de energía al tercer nivel de energía en un átomo de hidrógeno?)

Permítanos romper el Principio de Exclusión de Pauli, evitando que los electrones compartan el mismo estado, e imagine un hipotético nivel de energía “cero” (inexistente) donde el electrón está “quieto”.

Es cierto que no podemos definir un electrón sin energía, si de alguna manera pudieras eliminar esa energía de un electrón, ya no sería un electrón. Lógicamente, un electrón que pierde toda su energía dejaría de existir.

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Ejemplo:

Como límite hacia una singularidad, supongamos que se llama estado final x, la energía liberada por Los electrones que caen en este estado serían

Energía liberada = [matemática] \ varepsilon = -K \ izquierda (\ frac {1} {n ^ 2} – \ frac {1} {x ^ 2} \ right) => infinita [/ matemática]

[matemáticas] x-> 0 [/ matemáticas]

Dónde

K es una constante

n es el nivel inicial de energía electrónica

x el nivel de energía final que tiende al hipotético inexistente nivel “cero”.

(Lo sé, estoy estirando la física aquí)

o más simplemente, libere toda la energía => sin energía, sin masa.

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Entonces, este escenario es un proceso de aniquilación de los electrones al “detenerlos”.

Elimine todos los electrones del cuerpo y esto perdería la contribución de 0.02 kg de los electrones (ver arriba), aproximadamente el 0.03% de su masa.

Podríamos llegar a una conclusión similar a los procesos de imágenes como el de un átomo de hidrógeno que pierde su electrón y se convierte en un átomo de protio .

Entonces, una respuesta diferente podría ser:

B) Por la aniquilación de todos los electrones, el cuerpo se convertiría en una masa de núcleos, un cuerpo altamente reactivo, con 0.03 *% menos de la masa inicial.

(* si no me falta otra forma de energía aquí)

Gracias

Answer 3

Déjame entender de dónde vienes. Dado que dijiste explícitamente la energía cinética y potencial, supongo que ya entiendes que las interacciones con el campo de Higgs solo contribuyen a una cantidad muy pequeña de tu masa. La gran mayoría de tu masa proviene de la energía cinética y potencial, y te preguntas a dónde irá esta energía si los átomos colapsan.

Además, no corregiré su uso del término “peso”. Desde su contexto, creo que está despejando en referencia a la masa del cuerpo.

La respuesta simple a su pregunta es que la masa no cambiará, porque en todas las teorías aceptadas que tenemos, la conservación de la energía siempre está garantizada. Ahora podemos ver exactamente cómo su masa no cambia. Y depende de qué tipo de colapso estés hablando.

Cuando dice que los átomos colapsan, en realidad hay algunas formas en que los átomos pueden colapsar. No nos limitemos al tamaño de la partícula de polvo. Tampoco nos limitemos a un solo átomo. El cuerpo está formado por muchos átomos, e interactúan.

Si el colapso del átomo del que habla es la separación de los electrones, el cuerpo se comprime en plasma denso, pero el colapso no supera la presión de degeneración de electrones, entonces su masa permanece igual, porque la energía cinética disminuye, la energía potencial EM aumenta. , y la energía se conserva, por lo que se conserva la masa.

Si el colapso atómico no se supera mediante la presión de degeneración de electrones, sino que se detiene por el mismo principio de exclusión de Pauli a nivel de neutrones, entonces los electrones se habrían combinado con los protones y los neutrones formados. En este proceso, las energías cinética y potencial de ambos electrones y protones se conservan por el protón resultante. Una gran simplificación es decir, parte de la energía cinética perdida y la energía potencial EM se convierten en la energía potencial de fuerza fuerte. Este proceso puede ser ridículamente complicado, pero suponiendo que no se permita que escapen partículas durante este proceso, como los fotones y los neutrinos, entonces su energía se conserva, al igual que su masa.

Si de alguna manera lograste colapsar los átomos en un plasma de quark gluon y mantenerlo de esa manera, entonces con algunas matemáticas ridículas, aún puedes llegar a la conclusión de que la energía se conserva. Principalmente en forma de fuerza fuerte, energía potencial y energía cinética.

Si entras en un agujero negro, entonces las matemáticas que tenemos hoy no son muy útiles. La singularidad es donde la relatividad y la mecánica cuántica no están de acuerdo. En resumen, no sabemos exactamente cómo funciona, pero a través de algunas mecánicas, si colapsas los átomos en una singularidad, la masa se conserva según nuestro conocimiento.

Answer 4

Antes de intentar responder a esas preguntas, debe comprender qué son realmente Masa y Energía. Einstein aparentemente no tenía idea de eso. Por favor lea aquí:
Definiendo los conceptos de energía por David Wrixon EurIng en la gravedad cuántica explicada