Cambiamenti osservabili:
* Reazioni nucleari: Questo è l'esempio più comune e drammatico. Nella fissione nucleare, un nucleo pesante si divide in nuclei più leggeri, rilasciando un'enorme quantità di energia. Questa energia deriva dalla conversione di una piccola parte della massa originale in energia. Allo stesso modo, nella fusione nucleare, i nuclei leggeri si fondono per formare nuclei più pesanti, rilasciando energia. Questa energia deriva da una diminuzione della massa dei nuclei fusi. Questi processi sono osservabili nelle centrali nucleari, nelle armi nucleari e nel sole.
* Acceleratori di particelle: Quando le particelle vengono accelerate a energie estremamente elevate, possono scontrarsi tra loro, creando nuove particelle. Questo processo prevede la conversione dell'energia cinetica in massa. Questo è osservato in acceleratori di particelle come il grande Collider Hadron.
* Annihilation e produzione di coppie: Quando una particella e la sua antiparticella si scontrano, si annientano a vicenda, convertendo la loro intera massa in energia sotto forma di fotoni. Al contrario, in produzione di coppia, un fotone ad alta energia può trasformarsi in una coppia di particelle-antiparticelle. Questi fenomeni sono osservabili negli esperimenti di fisica delle particelle.
Modifiche non osservabili:
* Processi quotidiani: I cambiamenti di massa a causa dei cambiamenti di energia nella vita di tutti i giorni sono estremamente piccoli e praticamente non osservabili. Ad esempio, la massa di un oggetto caldo è leggermente superiore a quella dello stesso oggetto a una temperatura più bassa a causa dell'energia immagazzinata nelle sue vibrazioni interne. Tuttavia, questa differenza è troppo piccola per essere rilevata.
Misurare l'equivalenza di massa energetica:
* Spettrometri di massa: Questi dispositivi possono misurare la massa di atomi e molecole con alta precisione. Confrontando la massa di un atomo prima e dopo una reazione nucleare, si può osservare la differenza di massa a causa del rilascio o dell'assorbimento di energia.
* Calorimetri: Questi dispositivi misurano il calore rilasciato o assorbito in un processo. Usando l'equivalenza tra energia e massa, si può calcolare la variazione di massa associata alla variazione di calore.
In sintesi, mentre i cambiamenti tra energia e massa sono principi fondamentali della fisica, sono spesso difficili da osservare direttamente nella vita di tutti i giorni. Tuttavia, sono cruciali in vari campi, tra cui la fisica nucleare, la fisica delle particelle e l'astrofisica, e sono osservati in esperimenti dedicati e fenomeni naturali.
