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¿Convertir energía en materia?

Autor por Emilio Silvera    ~    Archivo Clasificado en Energía = Materia    ~    Comentarios Comments (1)

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Sí, sería posible convertir energía en materia, pero hacerlo en grandes cantidades resulta poco práctico. Veamos por qué. Según la teoría de Einstein, tenemos que E = mc2, donde E representa la energía, medida en ergios, m representa la masa, medida en gramos, y c es la velocidad de la luz en centímetros por segundo. La luz se propaga en el vacío a una velocidad aproximada a los 30.000 millones (3×1010) de centímetros por segundo. La cantidad c2 representa el producto c×c, es decir: 3×1010 × 3×1010, ó 9×1020. Por tanto, c2 es igual a 900.000.000.000.000.000.000. Así pues, una masa de un gramo puede convertirse, en teoría, en 9×1020 ergios de energía.


Convertir la energía en materia requiere el poceso contrario al de converti la masa en energía, y, desde luego, se necesitaría una inmensa cantidad de energía para conseguir algo de masa. Fijémonos en que un fotón gamma, por ejemplo, aún siendo muy energético, sólo daría lugar a un electrón y un positrón (siendo la masa de ambos ridícula).

El ergio es una unida muy pequeña de energía que equivale a: “Unidad de trabajo o energía utilizado en el sistema c.g.s y actúa definida como trabajo realizado por una fuerza de 1 dina cuando actúa a lo largo de una distancia de 1 cm: 1 ergio = 10-7 julios”. La kilocaloría, de nombre quizá mucho más conocido, es igual a unos 42.000 millones de ergios. Un gramo de materia convertido en energía daría 2’2×1010 (22 millones) de kilocalorías. Una persona puede sobrevivir cómodamente con 2.500 kilocalorías al día, obtenidas de los alimentos ingeridos. Con la energía que representa un solo gramo de materia tendríamos reservas para unos 24.110 años, que no es poco para la vida de un hombre.

O digámoslo de otro modo: si fuese posible convertir en energía eléctrica la energía representada por un solo gramo de materia, bastaría para tener luciendo continuamente una bombilla de 100 vatios durante unos 28.200 años.


Claro que una cosa es convertir la masa en energía y otra muy distinta hacer lo contrario, pero ¿ sería posible convertir energía en materia? Bueno, ya antes hemos dado la respuesta: Sí, pero a costa de un gasto ingente de energía que haría el poceso demasiado costoso y poco rentable. Fijémonos en estos ejemplos:

La energía que representa un solo gramo de materia equivale a la que se obtendría de quemar unos 32 millones de litros de gasolina. Nada tiene de extraño, por tanto, que las bombas nucleares, donde se convierten en energías cantidades apreciables de materia, desaten tanta destrucción.

La conversión opera en ambos sentidos. La materia se puede convertir en energía y la energía en materia. Esto último puede hacerse en cualquier momento en el laboratorio, donde continuamente convierten partículas energéticas (como fotones de rayos gamma) en 1 electrón y 1 positrón sin ninguna dificultad. Con ello se invierte el proceso, convirtiéndose la energía en materia.


De momento, no hemos podido conseguir gran cosa para fines pacíficos en lo que a las reacciones nucleares se refiere. Si acaso la energía de fisión de las Centrales nucleares que, en realidad, no es muy aconsejable, y, por otro lado, con fines armamentísticos con las bombas atómicas y de otro tipo que utilizan la fusión.

Pero estamos hablando de una transformación de ínfimas cantidades de masa casi despreciable. ¿Pero podremos utilizar el mismo principio para conseguir cantidades mayores de materia a partir de energía?

Bueno, si un gramo de materia puede convertirse en una cantidad de energía igual a la que produce la combustión de 32 millones de litros de gasolina, entonces hará falta toda esa energía para fabricar un solo gramo de materia, lo que nos lleva al convencimiento de que no sería muy rentable invertir el proceso.

Fuente: Isaac Asimov

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Esta entrada fue publicada el jueves, 21 de noviembre de 2019 a las 11:00 y está clasificada bajo: Energía = Materia. Puede hacer un seguimiento de los comentarios de esta entrada gracias al feed RSS 2.0. Puede dejar un comentario, o enviar un trackback desde su sitio.
 

  1. 1
    emilio silvera
    el 31 de mayo del 2013 a las 9:29

    A partir de la fórmula de Einstein de que la masa y la energía eran dos aspectos de una misma cosa, la gente comenzó a pensar qué se podía obtener de aquella información y (como pasa casi siempre), fueron los escritores de ciencia ficción los adelantados en pensar la manera de dar la vuelta al proceso, y, en lugar de convertir la materia en energía, pensaron que la energía se podría convertir, de la misma manera, en materia. En Star Trek nos dan una buena muestra de ello en ese dispensador de alimentos que tienen en la nave Enterprise en el que, sólo con dar a unos botones, la energía se convierte en un buen filete o en la mejor bebida.
    Siempre vamos muy por delante de la realidad, estamos ansiosos de llegar al futuro y, nuestra imaginación que es, generalmente futurista, siempre está pensando en lo que podría ser si… Y, de esa manera, conformamos mundos que podrían ser.
    Es cierto que, en nuestro Universo, las energías son una parte muy importante de todo lo que existe que, de una u otra manera, está reglado por la energía que insufla el ritmo al que las cosas se mueven, en la manera en que los suscesos pasan y, también, son las responsables de las transformaciones que podemos observar por todas partes desde las estrellas y los mundos hasta en nosotros mismos, en todo, es la energía la causante de los acontecimientos.
    El día que podamos dominar la energía, ese día, amigos míos, casi podríamos decir que seremos libres, toda vez que, a estas alturas, toda Sociedad moderna, se mueve por la energía entendida como el motor no ya del mundo y de las Sociedades, sino del Universo entero en el que las galaxias y los supercúmulos de ellas, están supeditados a la energía que todo lo mueve y configura sus comportamientos.
    ¡La Energía, como la masa! Hasta el momento y aunque hablemos y hablemos de ellas, nadie ha sabido explicar que son. Estamos muy lejos de poder dominar esas fuerzas que, aunque presentes en el Universo, no están al alcance de nuestro intelecto que está evolucionando hacia un futuro que aún, nos queda muy lejos.

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