Pitanje:
Je li Einsteinova ekvivalencija masene energije ($ E = mc ^ 2 $) relevantna za biološke sustave?
DLV
2016-05-15 23:31:09 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Siguran sam više od 100% da se kilogrami koje pojedem ne pretvore izravno u izmet i mokraću.

Siguran sam da dio odlazi na regenerirajuće tkivo koje se neprestano odlaže također, a možda se i nešto od toga izdahne.

Ali imam osjećaj da $ E = mc ^ 2 $ možda ima neke veze s odlaganjem unesenih kilograma.

Stalno zračimo elektromagnetskim valovima u nevidljivom spektru, generiramo toplinu, generiramo kemijske veze, svi ti procesi mogu pretvoriti masu u energiju.

Dakle, pitao sam se je li $ E = mc ^ 2 $ relevantan za biologiju?

Hvala.

[Tri značenja E = mc², Einsteinova najpoznatija jednadžba] (https://medium.com/starts-with-a-bang/the-three-meanings-of-e-mc%C2%B2-einsteins-most -famous-equation-a0ec1549b4cd) može biti od interesa. (To sam saznao putem [vijesti o hakerima] (https://news.ycombinator.com/))
Tri odgovori:
Remi.b
2016-05-15 23:45:06 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Kratki odgovor

Bilo koji zakon fizike naravno bit će primjenjiv na živa bića. Međutim, u nedostatku povećanja mase i gubitka mase, jednadžba input = output za materiju vrijedi i ne zahtijeva nikakvo spontano stvaranje i uništavanje materije radi izjednačavanja. Drugim riječima, učinci Einsteinovog otkrića nemaju mjerljive / praktične posljedice na biološki sustav (ovdje je, ali je zanemariv) i zakon očuvanja mase lijepo se primjenjuje .

Ulaz i izlaz tvari

Dva su glavna izvora unosa tvari:

  • Jelo i piće
  • udisanje (plin kroz dušnik i pluća)

Tri su glavna izvora izlaza tvari

  • izlučivanje (mokraća i izmet )
  • izdahnuvši
  • znojenje

Važnost udisanja i izdisaja

Samo za steknite intuiciju o važnosti udisanja i izdisaja materije u ovom ulaznom = izlaznom balansu, imajte na umu da kada se netko bavi sportom da bi smršavio, on / on uglavnom gubi na težini izdahom (vidi ovaj popularni video sa SciHow ). Slično tome, masa stabala uglavnom dolazi od onoga što udišu (pogledajte ovaj popularni video obrazac Veritasium)

Mogući duplikat na Physics.SE

Možda biste htjeli pročitati i Kako masa napušta tijelo kad izgubite kilograme? na Physics.SE.

mgkrebbs
2016-05-15 23:52:55 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Ne, konvertibilnost mase i energije nema praktičnog značaja za biologiju. Količina mase proizvedene ili izgubljene u kemijskim reakcijama u biološkim sustavima toliko je mala da je neizmjerna i zanemaruje se u biološke svrhe (osim konverzija koje se događaju kad propadnu potrošeni radioaktivni elementi). Za pretvaranje značajnih količina mase u energiju potreban je nuklearni reaktor, atomska bomba ili zvijezda. Kemijska veza pretvara između mase i energije, ali promjena mase je beskonačno mala, kao što je opisano u ovom pitanju: "Imaju li kemijske veze masu?"

MattDMo
2016-05-15 23:46:24 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Ne, nije. Ne postoje reakcije nuklearne fisije ili fuzije koje se izvode u biološkom kontekstu iz razloga koji bi trebali biti odmah očiti. Masa se ne pretvara u energiju ili obrnuto kada generiramo toplinu ili stvaramo ili prekidamo kemijske veze.

Biološki sustavi obuhvaćeni su zakonima očuvanja mase i energije, pa su kg u $ = $ kg van i E u $ = $ E van . Ulazi su hrana, piće i udisani $ O_2 $, a izlazi urin, izmet i izdahnuti CO_2 $. Stvaranje i razbijanje različitih vrsta kemijskih veza pretvara energiju iz jednog oblika u drugi, uključujući toplinu.

Nisam siguran što mislite pod " elektromagnetskim valovima u nevidljivom spektru "osim infracrvene svjetlosti (topline).

Fisija / fuzija nije jedini način na koji koristite $ E = mc ^ 2 $. Npr. molekula vode teži manje od sastavnih dijelova.
Jeste li sigurni da se u našem tijelu ne događa fuzija i cijepanje te transformacija energije u materiju (i obrnuto)? Očito nije utjecajan parametar u ulaznom = izlaznom saldu, ali se svejedno događa, zar ne? Možda griješim, moje znanje iz fizike je malo klimavo!
@DavidV i kako se to događa?
@Remi.b da, tehnički postoji određeno radioaktivno propadanje izotopa u našem tijelu. Međutim, rekao sam "*` u biološkom kontekstu` * ", što znači da to nema utjecaja na našu biologiju - to se jednostavno događa.
Ok, ima smisla +1. Bio sam prilično zabrinut zbog ovog mogućeg nesporazuma kad sam napisao svoj odgovor da ga želim istaknuti u vašem.
@MattDmo razlika između mase vezanog sustava i nevezanog sustava daje vam energiju vezanja. U fisionoj reakciji to bi dalo ogromnu količinu zračenja, u slučaju stvaranja vode dat će vam malu količinu.


Ova pitanja su automatski prevedena s engleskog jezika.Izvorni sadržaj dostupan je na stackexchange-u, što zahvaljujemo na cc by-sa 3.0 licenci pod kojom se distribuira.
Loading...