Sono un profano di Scienza ma ho provato a leggere qualcosa sulla famosa formula di Einstain e... non so,
non sono sicuro di averci capito veramente qualcosa.
Cioe la mia domanda è questa:
Cosa deve succedere perché la Massa si trasformi in energia nella misura nella misura di M moltiplicato C al quadrato? 
E cosa deve succedere perché  avvenga il contrario?
Ringrazio tutti quelli che vorranno rispondere

Salve Stefano. La massa si trasforma in energia durante le reazioni nucleari (artificialmente indotte nei laboratori, nelle centrali nucleari, negli ordigni nucleari......oppure naturalmente ma sempre per via delle reazioni nucleari all'interno delle stelle).
L'energia si trasforma in massa ogni volta che una radiazione energetica incontra un corpo materiale, venendone assorbita.
Dalle grandezze in gioco si nota che piccole quantità di massa equivalgono ad immense quantità di energia, e l'inverso invece si realizza con grandissime quantità di energia che corrispondono a trascurabilissime quantità di massa.
E' per questa ragione che le trasformazioni energia=massa sfuggono praticamente alle nostre osservazioni di scala terrestre.

Infatti 1 grammo di massa, trasformato in energia, permetterebbe di sollevare un autocarro da 10 tonnellate a quasi 900 milioni di chilometri di altezza.

La famosa relazione di Einstein si riferisce al fatto che un corpo per il solo fatto di avere massa (a riposo) ha energia, data dalla famosa formula:

E = m*c²

dove la costante "c" è la velocità della luce. Vorrei far notare che "massa" ed "energia" sono due grandezze a priori differenti e lo si può vedere dalle loro unità di misura: la massa ha come unità di misura il kilogrammo (kg), l'energia il Joule (J). Credo che sia utile far notare anche questa sottigliezza (che è curiosa secondo me):

J = kg*m²/s²   
qui  "m" sono i metri e "s" i secondi.

trovate una delucidazione qui https://it.wikipedia.org/wiki/Joule

Quindi a priori le due grandezze hanno significato diverso. Cosa ci sta dicendo Einstein?

Secondo Newton non era possibile associare una quantità di energia ad un corpo per il semplice fatto di essere massivo. Einstein invece con la famosa relazione ci dice che ad ogni quantitativo di massa ne corrisponde uno di energia (che numericamente è pari al valore numerico della massa per il quadrato del valore numerico della velocità della luce). Ossia: se si riuscisse a "portare" la massa m ad un valore infieriore m' allora si "libererebbe" una quantità di energia.  Lo si può fare in diversi modi: con la radioattività oppure con le collisioni di particelle e antiparticelle (con l'emmissione di due fotoni, per esempio. I fotoni hanno massa nulla ma una quantità di energia associata diversa da zero, data dal fatto che si muovono (alla velocità della luce)).

Strettamente parlando si dovrebbe dire che la massa NON è una quantità di energia ma che l'energia a riposo è l'energia associata ad un corpo per il fatto di avere una certa massa. E siccome l'energia esiste solo nelle sue forme (ovvero si può misurare l'energia a riposo, l'energia cinetica, l'energia potenziale... ma non "l'energia"!!) allora l'energia a riposo si può convertire in energia del campo elettromagnetico (i fotoni), per esempio.

Salve. Per Stefano : chiedo scusa. l'altezza in chilometri ai quali può venir sollevato l'autocarro da 10 T sono in realtà circa 9 milioni. (per quel che può importare nella realtà !!).

È una formula che lega due grandezze variabili con una grandezza costante.
Massa ed energia rimangono distinte come dice Apeiron , in quanto dimensionalmente diverse.
Se guardiamo la formula dal punto di vista delle variabili , essa sembra dirci che esiste una cosa che ci si manifesta alle misure a volte con le dimensioni di una energia e altre con le dimensioni di una massa.
È un modo forse più corretto di vedere la questione , in quanto , a rigore , per via delle diverse dimensioni fisiche , non è corretto dire che una massa si trasforma in energia e viceversa.

Meno intuitivo è riuscire a vedere la formula dal punto di vista della costante , ma forse più interessante.
Il domandone è il seguente.
C'è qualcosa che si manifesta in forme diverse in conseguenza del fatto che la velocità della luce è costante ?
Oppure viceversa.
Là velocità della luce viene misurata come costante in conseguenza del diverso manifestarsi di una stessa cosa ?
Cioè, ha senso chiedersi se c'è una priorità?

Salve. Per Iano: Dal mio punto di vista la cosa è (quasi) ovvia. Materia ed energia sono le due dimensioni fisiche, reciprocamente convertibili, con cui si manifesta la fondamentale unicità fisica di ciò che chiameremo SOSTANZA (del mondo).

La sostanza in sé non è da noi percepibile univocamente per via del fatto che noi ne siamo gli osservatori (l'illustrazione di questo concetto richiederebbe di trattare fisicamente del principio d'indeterminazione e filosoficamente del rapporto soggetto-oggetto......andando inoltre fuori tema).

Non è infatti corretto parlare di trasformazione. La relazione einsteniana fornisce infatti la corrispondenza, l'equivalenza di massa ed energia.


Diciamo che la sostanza, quando si muove ad una qualsiasi velocità inferiore a quella della luce, si comporta come materia, quando invece si muove alla velocità (nella pratica, quasi-) della luce (la quale velocità è semplicemente quella propria dell'energia lungo una traiettoria priva di ostacoli materiali) si comporta come energia.

@Viator.
Non mi pare che stiamo andando fuori tema , anche quando volessimo allargarci nel discorso , e quindi ti invito a farlo.
Dire che c'è una cosa , una sostanza , che si manifesta come energia o come massa , mi sembra una buona risposta al quesito posto con questa discussione , laddove il vedere queste due cose che si trasformano una nell'altra, e il come ciò avvenga , quesito di questa discussione , può essere visto in altri termini , e avere quindi una risposta diversa da quella attesa.
Non mi spingerei a dire che questa sostanza l seppur non direttamente rilevabile , sia la sostanza ultima , perché sarebbe una affermazione gratuita.
Diverse grandezze in generale sono legate attraverso diverse costanti universali , e le considerazioni che stiamo facendo qui l giuste o sbagliate che siano , hanno quindi un carattere più generale sul quale ho cercato di porre l'accento.
Volevo anche porre l'accento sul fatto che questa tipologia di equazioni si presta a duplici letture dal punto di vista filosofico.
Il principio di indeterminazione che citi si presta a diverse riflessioni.
Ad una prima lettura esso sembra porre un limite provato , ma che sembra gratuito ,alla nostra conoscenza.
Dando ad esempio per acquisite la conoscenza di spazio , tempo , e particelle , l'aver rilevato un limite alla conoscenza dello spazio e insieme del tempo di una particella , può essere visto come un limite al peso da dare a questi concetti , piuttosto che come un limite alla conoscenza in se' , anche perché non sembra esserci un limite alla conoscenza della posizione e , in modo indipendente , del tempo.
Ammetto che possa sembrare una questione di lana caprina , ma Val la pena di farli questi discorsi.
Energia massa spazio tempo sono "strumenti" utilissimi i cui limiti conosciamo sempre meglio quanto più ci impratichiamo nel loro uso. E le equazioni di cui discutiamo ci raccontano questi limiti.
Si chiamano leggi fondamentali della fisica , ma il termine è inappropriato.
Sarebbero fondamentali se spazio tempo massa ed energia fossero fondamentali , quando le stesse equazioni ci suggeriscono che non lo siano.
Le cose non sono come ci appaiono , ma in un modo o nell'altro devono apparirci, epperò nessuno di questi modi è da considerarsi necessario in se '.
Disponiamo di diversi strumenti che in generale nascono in modo indipendente l'uno dall'altro , quindi sono in generale non coerenti fra loro , per loro nascita.
Non c'è quindi da stupirsi se quando , riusciamo a ricondurre questi strumenti dentro una equazione , questa sembri avere conseguenze incongruenti con la nostra intuizione.
Possiamo conoscere in teoria con esattezza la posizione di una particella , e con esattezza il suo tempo , essendo posizione è tempo due concetti indipendenti , ma non entrambi insieme, non esistendo un insieme delle due cose che sia a sua volta indipendente.
Spero di non essere noioso anche se mi invento tutto lì per lì, perché questo per me significa fare filosofia.
Tornando al tema della discussione , per concludere , può sembrare strano che energia e massa abbiano un intimo legame , non meno strano però del fatto che la luce abbia velocità costante.
Due stranezze che sembrano compensarsi nella equazione oggetto di questa discussione.
Il nocciolo della questione è il seguente.
L'equazione prova una dipendenza fra due cose che a priori dipendenti non sono.
Non può essere un caso.
Qual'e' la causa?
Io ho la mia risposta.

Salve. Per Iano: Fai bene a non spingerti a dire che la sostanza, rappresenti la dimensione ultima e fondamentale del mondo come noi possiamo riconoscerlo. Infatti a sua volta la sostanza è l'espressione solo di una metà della vera ed ultima unicità, singolarità del mondo, la quale non può da noi venir percepita ma solo concepita.

Tieni presente che per percepire veramente l'unicità totalizzante del mondo noi dovremmo non risultarle esterni. Invece il paradosso è che per osservare l'unicità dobbiamo come isolarci da essa, uscire da essa e quindi costituirci come osservatori esterni ed in qualche modo estranei di ciò (l'unicità) che inesorabilmente invece ci include e - facendolo - si nega alla nostra osservazione ed alla nostra percezione di essa.

L'altra metà della dimensione unica è costituita dalla forma, cioè dalla struttura che viene attribuita - da noi osservatori - alla sostanza.

Quindi esiste l'unicita concepibile ma impercepibile composta da una duplicità percepibile ma non quantificabile di sostanza e di forma, poi sia la sostanza che la forma presentano ciascuna una ulteriore duplicità percepibile e quantificabile (materia ed energia per la sostanza - spazio e tempo per la forma).

Come vedi, si tratta di una visione filosofica continuamente disturbata dalla confusione che si è portati a fare tra il consistere di tali dimensioni (il loro e-sistere anche in assenza di osservatori-soggetti) ed il loro in-sistere (cioè la concezione attribuita loro da noi osservatori umani).

Si tratta di aspetti che non possono certo venir dipanati in qualche decina di righe, ammesso di riuscirci.

Io sono convinto che l'in-sistenza (cioè il nostro concetto e la nostra percezone) della massa da una parte e dell'energia dall'altra sia funzione dello stato cinematico della sostanza: La massa è lo stato della sostanza in cui i corpi fisici (corpi materiali e particelle) si muovono ad una qualsiasi velocità inferiore a quella della luce. L'energia invece (più precisamente, la radiazione) non è altro che sostanza che sta viaggiando alla velocità della luce.

Noi tendiamo a concepire e distinguere le due estreme condizioni cinematiche come immobilità oppure "c". Naturalmente invece, poichè nulla può conoscere l'immobilità assoluta, gli estremi sono appunto solo quelli di velocità relativa e qualsiasi oppure di velocità "assoluta" = "c".

Vi ringrazio molto delle vostre risposte. Vedo che si è avviata una discussione veramente
interessante che però è ai limiti della mia comprensione. Mi scuso quindi se ritorno
alle mie domande da principiante.
Domanda 1
Tu Viator dici "L'energia si trasforma in massa ogni volta che una radiazione energetica 
incontra un corpo materiale, venendone assorbita" Io nelle mie escursioni da amatore su 
internet ho appreso che la massa di un corpo in moto aumenta man mano che si avvicina alla 
velocita della luce.Ho anche appreso (se ho capito bene)che lo scontro tra due paticelle 
in un accelleratore genera una massa superiore a a quella iniziale delle due particelle.
Ovvero l'energia cinetica si strasforma in massa.
Sono dunque queste altre modalità di trasformazione da energia a massa?
Avrei in mente altre domanda ma mi prendo un po di tempo per capire bene quello che è stato 
scritto nelle vostre risposte quindi per ora mi fermo qui.

@Stefano.
Mi spiace non avere le competenze per risponderti nel dettaglio , ma
in effetti neanche  la nostra equazione ci dice cosa avvenga nel dettaglio.
Ci dice che dopo una collisione fra particelle o altri eventi in generale la somma di energia e massa rimane invariata.Ci dice che dopo un esperimento, se misuro quanta massa mi è rimasta allora ,senza bisogno di misurarla , so' quanta energia mi è rimasta , e viceversa.
È una tipologia di legge che in fisica si chiamano leggi di conservazione.
La nostra,equazione in particolare ha soppiantato , di fatto includendole , le vecchie leggi di conservazione della massa,e dell'energia , le quali pur rimangono ancora approssimativamente valide entro certi limiti sperimentali.Quelli che oggi chiamiamo limiti sperimentali,ai tempi della formulazione delle leggi di conservazione di massa ed energia erano i limiti della ricerca.
La conservazione di massa più energia prima o poi potrebbe fare la stessa fine.
Quindi prendiamola per quello che è.
Ma , per quanto riguarda appunto la somma di massa ed energia , qui lo dico e qui lo nego , perché sommare energia e massa è come sommare pere e mele.
Possiamo anche farlo , ma a condizione di dire che non stiamo parlando ne' di mele e ne' di pere , ma solo di frutta , sapendo noi che la frutta può manifestarsi a volte come pere e a volte come mele.
E con ciò spero di averti chiarito meglio le,affermazioni da me fatte nei post precedenti.
Il problema nasce dal fatto che la costante che appare nella equazione non è adimensionata.
Ha infatti le dimensioni di una velocità al quadrato , Spazio al quadrato diviso tempo al quadrato.
Se fosse un numero puro, senza dimensione fisica , allora avremmo solo pere o solo mele e potremmo sommarle esattamente, e non in senso figurato , come per amor di discorrere abbiamo fatto noi.
A parte questo particolare non trascurabile , come vedi l'equazione ci dice qualcosa di molto semplice.
Se sei veramente invece interessato ai dettagli allora devi intraprendere uno studio serio della materia.
Con ciò non vorrei averti scoraggiato dal porre altre domande, che sono sempre benvenute.
P.S. Credo,valga la pena di insistere.
Se la costante che appare nella equazione fosse adimensionata cosa ci direbbe la nostra equazione?
Ci direbbe che mele e pere, nonostante le diverse apparenze , sono la,stessa cosa.
Se quindi diciamo , come correntemente si dice ,che energia si trasforma in massa e viceversa , stiamo dicendo qualcosa di impreciso al fine di semplificazione , se serve semplificare.
A rigore l'equazione non ci sta quindi dicendo che le pere si trasformano in mele e viceversa.

Vorrei ringraziare Stefano , perché, mentre cerco di spiegare a lui certi concetti studiati a scuola in un lontano passato  , e che erano nebulosi per me mentre li studiavo, ora mi si chiariscono nel tentativo di spiegarli a lui.
Quindi vai avanti con le,tue domande Stefano 😄

Citazione di: stefano il 10 Febbraio 2018, 01:57:19 AMVi ringrazio molto delle vostre risposte. Vedo che si è avviata una discussione veramente interessante che però è ai limiti della mia comprensione. Mi scuso quindi se ritorno alle mie domande da principiante. Domanda 1 Tu Viator dici "L'energia si trasforma in massa ogni volta che una radiazione energetica incontra un corpo materiale, venendone assorbita" Io nelle mie escursioni da amatore su internet ho appreso che la massa di un corpo in moto aumenta man mano che si avvicina alla velocita della luce.Ho anche appreso (se ho capito bene)che lo scontro tra due paticelle in un accelleratore genera una massa superiore a a quella iniziale delle due particelle. Ovvero l'energia cinetica si strasforma in massa. Sono dunque queste altre modalità di trasformazione da energia a massa? Avrei in mente altre domanda ma mi prendo un po di tempo per capire bene quello che è stato scritto nelle vostre risposte quindi per ora mi fermo qui.

L'energia non diventa massa... o meglio dipende da cosa vogliamo intendere per massa. Secondo una "scuola di pensiero" massa ed energia sono la  "stessa cosa". Ma secondo me vederla in qusto modo crea confusione: in fin dei conti la "massa" intuitivamente è legata non tanto alla velocità del movimento ma in realtà è legata "alla quantità di materia" presente in un corpo (non a caso particelle materiali di massa (a riposo) nulla non esistono).

Vorrei far notare che la "vera" formula di equivalenza è la seguente:
  (1)


L'energia dunque dipende sia dalla massa (qui "m₀"), sia alla quantità di moto ("p"). Se p=0 (corpo fermo in un dato riferimento) si ottiene la famosa relazione... viceversa se "p" è molto grande (ovvero la velocità si avvicina a quella della luce) domina il termine relativo al momento e a velocità vicinissima a quella della luce l'equazione diventa:

E = p*c (2)

la stessa per i fotoni e le particelle massive (@viator perciò ha intuito bene quando diceva che la materia ad alte velocità diventa simile alla luce). Tuttavia questa formula di semplice proporzionalità diretta è una approssimazione: in realtà il contributo della massa rimane, ma in molti calcoli si può trascurare. Il fatto che rimane costringe le particella massive a non raggiungere mai la velocità "c", quindi a rigore la "2" non è mai valida per le particelle massive, ma vale sempre la "1". Questo tra l'altro è il motivo per cui si può definire un sistema di riferimento in cui la particella massiva, per quanto per altri riferimenti possa essere veloce, è in quiete (e questo è il "suo" sistema di riferimento, o più precisamente quello ad essa solidale). Viceversa, per le particelle non massive in ogni riferimento inerziale la loro velocità è sempre "c" e quindi non è possibile trovare un sistema di riferimento ad esse solidale (volendo è una cosa molto filosofica...  su cui potrò magari aggiungere qualcosa nei prossimi giorni).

@iano, ci sono alcune congetture per cui "c" non è una costante nel tempo... ma per quanto ne so io anche in questo caso la formula dovrebbe valere come:

E = m*c²(t)

però non ne so molto, quindi prendi con le pinze quanto ho scritto

P.S. Scusate il pessimo formato ma non riesco a scrivere bene le formule con questo editor

Grazie Apeiron.
Non conoscevo la formula esatta , o almeno esatta fino a nuove prove contrarie.
Per quanto riguarda i valori delle cosiddette costanti universali , non si può giurare sulla loro costanza ,come credo di aver letto da qualche parte , se non a livello "locale" , anche se si tratta di un locale molto esteso.
Se poi questa non costanza possa servire a spiegare nuovi fatti osservati , e questa sia l'origine di questa ipotesi non saprei.
In effetti perché quelle costanti abbiano proprio quei valori non è chiaro.
Diciamo che assumiamo quei valori come fondamentali fino a prova contraria.
La mia impressione è in effetti che ogni volta che troviamo una costante o definiamo una legge di conservazione ciò significa che siamo arrivati ai limiti che i nostri strumenti di indagine attuali ci pongono.
Più in generale gli sviluppi attuali della fisica sembrano dirci di prendere con le pinze tutte quelle grandezze che contengano spazio e tempo , e quindi tutto ciò che può essere relazionato attraverso spazio e tempo , come è il caso della nostra equazione che relaziona massa ed energia.
Questo spiega perché la nostra intuizione , che sullo spazio e sul tempo e sulle particelle e radiazioni che li popolano , si basa , viene messa fuori gioco e diventa sempre meno eludibile quello che da secoli sappiamo.
Chi non conosce la matematica viene sempre più tagliato fuori da questi discorsi.
Rimane la consolazione di sapere che entro certi limiti da precisare qualunque teoria , vecchia e nuova , ha sempre diritto cittadinanza , compresa , in subordine , la nostra intuizione del mondo che nasce dalla nostra esperienza quotidiana , la quale altro non è che un esperimento fisico con grossi limiti , il primo dei quali è il,fatto che tale esperienza non richiede necessariamente azioni coscienti.
I concetti di massa ed energia hanno queste origini e quindi ne risentono.
In fondo il  non capire una cosa è molto meno grave del non capire perché non là si comprende.

Jano mi fa piacere che il tentativo (arduo) di spiegare a me le cose
ti sia in qualche modo di aiuto e ti rigrazio per le risposte per me preziose
anche se dovrò rifletterci per capirci qualcosa.
Per renderti il favore ti spiegherò la teoria della relatività dal punto di
vista di un povero amatore principiante.
Poco tempo fa ero all'oscuro di tutto o quasi ,sapevo naturalmente che nei
viaggi interstellari dei film di fantascienza il tempo rallentava ma non sapevo
quanto ci fosse di scientifico in questo e la formula e=mc2 per me era semlicemente
la formula della bomba atomica.
Poi ho cominciato a seguire una trasmissione radiofonica "il romanzo della scienza"
per il centenario della relatività generale di Einstein e da li ho cominciato ad 
apprendere cose per me sbalorditive.La velocità della luce come costante ferrea di 
tutto l'universo tanto da deformare lo spazio e il tempo di chi gli si avvicina.
Le masse cosmiche che piegano lo spazio-tempo.Il continuum spazio temporale che 
contiene in se tutti gli istanti sia passati che futuri.Pazzesco! Meglio di qualsiasi 
film di fantascenza!
Poi ho cercato di capire la famosa formula e=mc2 e ho visto che c2 mette in relazione 
non spazio e tempo ma massa ed energia Sono rimasto interdetto : cosa centra la velocità 
della luce ,per di piu al quadrato,con massa ed energia?
Ossia,la teoria della relatività per quanto ho capito si basa su spazio,tempo e velocità 
della luce mentre la formula che la rappresenta parla di massa ed energia, c'è qualcosa 
che mi è sfuggito.
Bene,vi sarete fatti due risate ma questo è il punto a cui sono arrivato dopo di che spero 
di capire meglio leggendo e rileggendo (e riflettendo) su quanto  viene scritto in questo ottimo forum.

@Stefano.
Diciamo che si tratta di una formula,che anche nella sua forma completa postata da Apeiron ,si presenta in una forma così semplice da risultare un invito alla riflessione per tutti.
E la riflessione può partire con la tua domanda.
Perché  c'entra la velocità della luce con massa ed energia?
Questa domanda per avere un senso presuppone che noi sappiamo bene cosa sia massa , energia , e luce , o siamo convinti di saperlo.
Ma da quello che sappiamo mai avremmo immaginato potessero avere quella relazione.
Questa relazione sembra dirci che forse massa energia e luce non sono ciò che credevamo.
Spazio e tempo non possono essere quel che credevamo se esiste una velocità limite.
Dalla nostra idea di spazio e tempo non riusciamo a derivare logicamente l'esistenza di una velocità limite.
Allora forse la nostra idea di spazio e tempo non è corretta ?
Secondo alcuni divulgatori scientifici questa nostra idea di spazio e tempo non è stata da sempre la nostra idea , ma ci è stata indotta dal successo della teoria di Newton.
Quindi forse quando Einstein ci invita a immaginare lo spazio tempo come un mollusco che possa richiudersi su se stesso , sta chiedendo forse alla nostra mente di mostrare pari elasticità , e che tale elasticità non sia per noi capacità estranea.
Infatti a quanto pare nell'immaginare uno spazio e tempo assoluti questa capacità elastica è già stata messa con successo alla prova.
Se al posto di spazio e tempo mettiamo massa ed energia anche qui c'è la possiamo fare.
Il punto è, perché mai lo dovremmo fare ?
Perché esercitare la plasticità della nostra mente ha uguale beneficio di un esercizio fisico ?
Potrebbe essere una buona risposta , tenendo conto che , sia in un caso che nell'altro conviene usare moderazione per non rischiare di farsi male.
Le cose non sono e non saranno mai come sembrano.
Quindi tutto sommato le teorie scientifiche si possono considerare in concorrenza con le storie di fantascienza , e , sono d'accordo con te , la realtà ha superato fantasia.
Perché quando chiudi un libro di fantascienza è finita una storia nella quale ti è sembrato fin lì di vivere.
Ma quando chiudi il trattato di una teoria fisica si apre un mondo nel quale puoi decidere davvero se vivere oppure no.
C'è solo un problema.
Mentre il libro di fantascienza è scritto in italiano inglese o cinese , il trattato è scritto in tutt'altra lingua.
Ciò per marcare in modo chiaro i limiti del nostro discorrere più o meno divulgativo e dico questo non certo per scoraggiarti dal proseguire a farlo.Anzi.