Energy-mass equivalence from Maxwell equations

Salvatore Ribisi
CPT, Aix-Marseille Université
https://inspirehep.net/authors/1844709

Date(s) : 05/05/2022   iCal
17 h 00 min - 18 h 00 min

The celebrated mass-energy equivalence relation, E = mc² , was derived by Einstein using thought experiments involving the kinematics of the emission of light and the relativity principle. Textbook derivations often follow paths similar to Einstein’s or analyze the kinematics of particle collisions in different inertial frames. In such derivations, the direct dynamical link with fundamental fields describing matter (e.g., Maxwell theory or other) is overshadowed. Here, we show that the formula can be derived directly from the dynamical equations of electromagnetic energy confined in a box (which can be thought of as a toy model of a composite particle). The mass-energy equivalence relation follows from the inertia or (taking the equivalence principle for granted) weight of confined radiation. The present derivation offers an interesting pedagogical perspective on the formula, provides a simple toy model for the origin of mass, and can serve as a bridge to general relativity.

 


Le séminaire des doctorant⋅es de l’I2M et du CPT à Luminy regroupe chaque semaine les doctorant⋅es du site autour d’un exposé plus ou moins (in)formel, dans un cadre convivial. Il est évidemment ouvert aux étudiant⋅es de master et aux doctorant⋅es d’autres laboratoires.

C’est au rez-de-chaussée du bâtiment de « l’ancienne BU », dans la salle « Séminaire 2 » (au fond à gauche en sortant de l’escalier si vous venez de l’étage, au fond à droite si vous entrez par le rez-de-chaussée). Attention : l’entrée dans le labo nécessite un badge. En cas de souci (de type : être bloqué⋅e dehors), appeler le 04 91 26 95 91.

 

Emplacement
Site Sud, Luminy, Ancienne BU, Salle Séminaire2 (RdC)

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