Wie kann 1 kg Ruhemasse 100 Trillionen Joule haben (Relativitätstheorie)?

Man kann große Mengen kinetischer Energie hineinpumpen und die Masse damit ordentlich beschleunigen. Auch wenn die Geschwindigkeit eine Obergrenze hat - die kinetische Energie hat keine.

Man kann aber auch durch Kernfusion oder Kernspaltung (je nach Element) Energie aus den Atomkernen gewinnen.

Hallo Pixelgames,

Du meinst zweifelsweise „Ruhemasse m₀“. Dies ist eine veraltete Ausdrucksweise. Heutzutage sagt man einfach „Masse“ und bezeichnet sie mit m. M spricht aber von der Ruheenergie

E₀=m·c²,

wobei der konstante Faktor c² im Grunde ein Artefakt des SI ist. Wären wir dazu übergegangen, Strecken in Sekunden (oder, aus praktischen Gründen, in Nanosekunden) zu messen, wäre c=1 (oder eine dimensionslose glatte Zahl 10⁹), und Energien würden in Kilogramm (respektive Attogramm) gemessen.

Man kann also mit Fug und Recht sagen: Masse ist Ruheenergie, gleichsam kondensierte Energie.

In einem Koordinatensystem, in dem sich ein Körper der Masse m mit einer Geschwindigkeit |v› bewegt, hat dieser zusätzlich eine kimetische Energie Eₖ und somit eine Gesamtenergie

E = E₀ + Eₖ = mγc² = mc²/√{1 – v²/c²},

was für kleine Geschwindigkeiten näherungsweise

mc²(1 + v²/2c²) = mc² + ½mv²

ergibt. Anders als in den „Kindertagen“ der Relativitätstheorie wird Eₖ/c² nicht mehr der Masse zugerechet, obwohl sie die Trägheit des Körpers und auch seine Wechselwirkung mit Gravitationsfeldern beeinflusst.

Damit Eₖ=E₀ ist, muss der Körper ein Tempo von v=√{¾}c ≈ 0,87c sein.

Die Energie, die in einem Körper als Ruheenergie gespeichert ist, ist also riesig; sie besteht übrigens zum Großteil aus Bindungsenergie zwischen Quarks. Komplett freigesetzt werden kann diese Art Energie nur durch Paarvernichtung. Selbst die Zar-Bombe setzte nur gut 2½kg an Eneegie frei.

Was meinst du damit genau?

Wenn du das Energie Masse Äquivalent meinst, in Masse steckt eben extrem viel Energie begraben, wobei sich diese Energie nicht so ohne weiteres gewinnen lässt.

Es ist zB möglich Materie mit Antimaterie wechselwirken zu lassen, wodurch die gesamte Masse als Energie frei wird. Quasi ein extrem starker Impuls von Gammastrahlung.

Wie das sein kann kann man nicht beantworten, man kann nur sagen, dass es so ist, bzw vermutlich so sein wird, weil noch niemand 1kg Masse komplett in Energie umgesetzt hat.

E = m/2 * v²

v = (2*E / m)^1/2

sorry aber der musste sein

E = mc^2 und dann nach Masse umstellen.