E = mc al cuadrado es la fórmula más famosa en física. A menudo se lo conoce como la Teoría de la Equivalencia de Energía Masiva. La mayoría de la gente sabe que Albert Einstein lo desarrolló, pero pocos tienen idea de lo que significa. Esencialmente, a Einstein se le ocurrió una relación entre la materia y la energía. Su genio fue darse cuenta de que la materia puede convertirse en energía y energía en materia.

Identificación

La "E" en la fórmula representa energía, medida en unidades llamadas ergios. La "m" representa la masa en gramos. La "c" es la velocidad de la luz medida en centímetros por segundo. Cuando la velocidad de la luz se multiplica por sí misma (al cuadrado) y luego multiplicada por la masa, el resultado es un número muy grande. Muestra que la energía almacenada incluso en una pequeña cantidad de masa es enorme.

Fusion

Una forma de liberar la energía en masa es que los átomos que componen esa masa se fusionen. juntos. Esto sucede a veces en la naturaleza. Por ejemplo, dentro de una estrella, dos átomos de hidrógeno pueden impulsarse juntos a una velocidad tan grande que los protones individuales en sus núcleos se fusionan para formar un átomo de helio con dos protones. El proceso convierte aproximadamente el 7 por ciento de la masa original en energía. Esto se puede calcular con la fórmula E = mc al cuadrado. El proceso se llama fusión nuclear. Lo vemos en dispositivos artificiales como los aceleradores de partículas y las bombas nucleares.

Fisión

Otra forma de liberar la energía en masa es que los átomos dentro de esa masa se separen. Esto también ocurre naturalmente en la naturaleza. Por ejemplo, el uranio es un elemento radiactivo. Eso significa que se está cayendo a pedazos. Hay 92 protones en su núcleo. Todos ellos tienen una carga positiva e intentan alejarse el uno del otro. Esto es similar a dos imanes con la misma polaridad que se repelen entre sí. Cuando los átomos de uranio pierden protones se convierten en otros elementos. Cuando sumas el peso del nuevo núcleo con el de los protones eyectados, el resultado es ligeramente más ligero que el átomo de uranio original. La masa perdida se convierte en energía. Esta es la razón por la cual los elementos radiactivos liberan calor y luz. Esto se llama fisión nuclear. La energía creada también se puede calcular con la fórmula E = mc al cuadrado.

Materia y Antimateria

Los protones y electrones que componen el universo tienen primos de "imagen especular" llamados antiprotones y positrones ; estas partículas tienen la misma masa pero carga eléctrica opuesta. Curiosamente, cuando una partícula normal colisiona con su gemelo antimateria, se limpian unos a otros, convirtiendo toda su masa en energía. Debido a E = mc al cuadrado, la liberación de energía es enorme. Afortunadamente, nuestro universo tiene muy poca antimateria, lo que hace que estas colisiones sean raras.

Historia

La teoría de Einstein revolucionó la forma en que los seres humanos veían el universo. Se unió a las nociones de masa y energía, que anteriormente se pensaba que estaban completamente separadas. Einstein demostró que la masa puede convertirse en energía y la energía puede convertirse en masa. Ahora comprendemos más acerca de por qué brillan las estrellas, la naturaleza de los agujeros negros y la creación del universo gracias a E = mc al cuadrado. El lado oscuro de la fórmula es su uso en el desarrollo de armas nucleares. De hecho, fue el propio Einstein quien instó al desarrollo de la primera bomba atómica antes de que los enemigos de la guerra de los Estados Unidos pudieran.