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/ NetNews Usenet Archive 1992 #27 / NN_1992_27.iso / spool / sci / physics / 19305 < prev    next >
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Text File  |  1992-11-20  |  5.4 KB  |  95 lines

  1. Newsgroups: sci.physics
  2. Path: sparky!uunet!newsgate.watson.ibm.com!yktnews!admin!platt
  3. From: platt@watson.ibm.com (Daniel E. Platt)
  4. Subject: Re: energy, mass, and all that
  5. Sender: news@watson.ibm.com (NNTP News Poster)
  6. Message-ID: <1992Nov20.160419.119506@watson.ibm.com>
  7. Date: Fri, 20 Nov 1992 16:04:19 GMT
  8. Disclaimer: This posting represents the poster's views, not necessarily those of IBM
  9. References: <13NOV199209344990@csa1.lbl.gov> <Nov.16.14.05.56.1992.18657@ruhets.rutgers.edu> <1992Nov17.144029.29898@bas-a.bcc.ac.uk> <1992Nov19.195724.97834@watson.ibm.com> <20NOV199207124041@csa3.lbl.gov>
  10. Nntp-Posting-Host: multifrac.watson.ibm.com
  11. Organization: IBM T.J. Watson Research Center
  12. Lines: 81
  13.  
  14. In article <20NOV199207124041@csa3.lbl.gov>, sichase@csa3.lbl.gov (SCOTT I CHASE) writes:
  15. |> In article <1992Nov19.195724.97834@watson.ibm.com>, platt@watson.ibm.com (Daniel E. Platt) writes...
  16. |> 
  17. |> >When 'mass' is destroyed, and 'energy' is created, actually, what's happening
  18. |> >is some kinds of particles are anihilated, and some are created.  For instance,
  19. |> >in electron-positron anihilation, 2 photons are created; there's Feynmann
  20. |> >diagrams for the processes, and cross-sections may be computed, to yield
  21. |> >spectra, etc.  There's no energy without some particular kind of particle
  22. |> >to carry the energy.  However, there's different kinds of particles that
  23. |> >CAN carry the energy, and the total mass of the particles after the
  24. |> >reaction may be different than the mass before the reaction; the total
  25. |> >mass-energy (E^2 = p^2 + m^2) must be conserved (reflected in a delta-function
  26. |> >in the S-matrix).  Even here, saying that the mass was 'converted' to
  27. |> >energy is a misnomer; photons were created that carry the energy in a 
  28. |> >way characteristic of the photon dispersion relationship: E=pc (omega = c|k|).
  29. |> 
  30. |> What about after the photon is absorbed by some material, increasing
  31. |> the kinetic energy of the material?  Are we going to say that there is 
  32. |> no such thing as heat energy, only mass increase of the material?  I
  33. |> suppose you are free to do so, but I find this to be (a) a very big 
  34. |> stretch, and (b) a useless formulation for solving most problems.  
  35.  
  36. You wouldn't catch me dead saying there's no such thing as heat
  37. energy.  However, heat energy is only the movement of particles...
  38. In the end, the partition function is computed on states of various
  39. kinds of matter -- such as phonons being vibrations in a solid, or
  40. black-body being the distribution of photons in thermal equilibrium
  41. with matter.
  42.  
  43. As for the usefulness of such a formulation in solving problems,
  44. how are you going to compute a partition function *without* a
  45. Hamiltonian describing how a system manifests its energy?  In
  46. other words, I don't know how you can talk about energy without
  47. talking about the systems that can be 'excited' (have energy
  48. transfered to them) by other systems, and what those interactions
  49. look like.  Even in those situations where the total mass of
  50. the final products is different from the total initial mass,
  51. all that 'created energy' is being transmitted or mediated by
  52. *something*.
  53.  
  54. |> 
  55. |> Martin Watts wants to say that mass and energy are non interconvertible.
  56. |> That is, when Martin came into the world, there was so much mass and 
  57. |> so much energy.  From that point in time, he will say that all the
  58. |> mass that became energy is really still mass, and all the energy that
  59. |> became mass is really still energy.  Isn't this unphysical?  You have
  60. |> to argue so hard to demonstrate that all mass continues to be mass that
  61. |> you practically have to eliminate the possibility that energy exists in
  62. |> the Universe (As you did above.)  Similarly, you have to argue so hard
  63. |> that energy never becomes mass that you practically have to eliminate
  64. |> the possibility that mass exists.  
  65. |>
  66.  
  67. If that is what Martin Watts is saying, then Martin is wrong.  On the
  68. other hand, it opened the possibility for examining another question,
  69. namely, what does it mean to say that 'matter has been converted to
  70. energy?'  In the case of particle physics (not my strong suite), there
  71. are restrictions on the number and kind of particles that can be
  72. the product of a reaction -- such as iso-spin, charge, angular momentum,
  73. etc.  In a way, those conserved quantities reflect internal symmetries
  74. besides the one that describes the time-evolution of a system, and the
  75. fact that a Hamiltonian commutes with itself (mass-energy conservation
  76. in a Fock space); even mass-energy conservation has to be expressed in
  77. terms of particles to carry the energy at that level.
  78.  
  79. In a sense, perhaps this is just a semantic argument.  The argument
  80. I'm responding to is more like the old Star Trek's episode where
  81. everyone is staring at a viewer at a glowing blob, and Spock says
  82. that it is "...pure energy."  In response to that, I want to ask
  83. "pure energy of what?"  A lot of people come out of their first
  84. exposure to E=mc^2 thinking that you can completely convert the mass
  85. in a chunk of desk into 'pure energy.'  Most often, it isn't made
  86. clear that the 'conversion' occurs in reactions subject to strict
  87. conservation laws.  Maybe I'm arguing about something pedantic.
  88.  
  89. Dan
  90. -- 
  91. -------------------------------------------------------------------------------
  92. Daniel E. Platt                                      platt@watson.ibm.com
  93. The views expressed here do not necessarily reflect those of my employer.
  94. -------------------------------------------------------------------------------
  95.