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23

¿Convertir energía en materia?

Autor por Emilio Silvera    ~    Archivo Clasificado en Física Cuántica    ~    Comentarios Comments (2)

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                Sí todo se repite en el Universo… ¿Cuándo volverán los buenos tiempos?

 

Nuestros sueños irán siempre por delante de la realidad. Lo que tenemos es el Presente, y, soñamos con aquello imaginado, lo que no está a nuestro alcance, y, nos situamos en ese Futuro que nunca podremos alcanzar, estamos confinados en un eterno Presente, y, el Tiempo que s4e fue, o, el Tiempo por venir… ¡No es nuestro Tiempo! Nunca podremos estar en ninguno de ellos. Uno porque se fue para siempre y no puede volver, es el Tiempo que camina siempre hacia adelante. Aquel otro en el que sólo podemos imaginar y hace conjeturas es el que llamamos Futuro, un Tiempo en el que nunca podremos saber lo que pasará, no estamos seguros ni de lo que pueda pasar dentro de unos momentos.

 

La relatividad especial en el Blog de Emilio Silvera V.

 

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La masa es energía congelada, es decir, masa y energía son dos aspectos de la misma cosa

Sobre la Relatividad Espcial

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 puedeconvertirse, en teoría, en 9×1020 ergios de energía.

 

Convertir la energía en materia requiere el proceso contrario al de convertir la masa en energía, y, 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 proceso 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.

 

LHC, el gran colisionador de hadronesLHC: La maquina que explora la Terra incognita de lo infinitamente pequeño - NaukasCPAN - Centro Nacional de Física de Partículas, Astropartículas y Nuclear

 

El Gran Colisionador de Hadrones (LHC) ha creado materia de la luz, saltando la conversión de materia en energía y haciendo chocar partículas con la energía pura, en forma de ondas electromagnéticas.

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 lunes, 23 de septiembre de 2024 a las 4:12 y está clasificada bajo: Física Cuántica. 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
    nelson
    el 25 de junio del 2019 a las 17:49

    Hola muchachada. 

    Muy interesante y ameno el artículo.
    Incluso leo que… “El proceso de aniquilación de materia y antimateria genera una brutal cantidad de energía. Es un proceso mucho más energético que los nucleares de fusión y fisión. Con tan sólo 0,5 gramos de antimateria se produciría la energía equivalente a una bomba nuclear de 20 kilotones, equivalentes a de una bomba nuclear como la que destruyó  Hiroshima.“.
    Lo que ya es mucho decir, pues la bomba de Hiroshima fisionó el 1,38 % de los 64 kilogramos de uranio 235 que portaba (o sea casi 900 gramos).
    Artículo completo:
    http://www.elorigendelhombre.com/antimateria.html

    Saludos cordiales.

    Responder
    • 1.1
      emilio silvera
      el 26 de junio del 2019 a las 8:21

      Completo e interesante enlace, amigo Nelson. Queda bien explica algunas de las cuestiones que no eran entendidas el siglo pasado, y, desde luego, también nos habla de las carencias que en la actualidad tenemos para poder manejar la antimateria y sacarle todo el rendimiento que promete.
      Son muchos los problemas que nos quedan por resolver, y, uno de ellos, sin ninguna duda, es ese de convertir la energía en materia. ¿Os imagináis todo lo que podríamos hacer si ese asombroso suceso llegara a ser dominado por nosotros?
      Como bien nos explican en el artículo enviado por Nelson (el enlace), no es fácil conservar la antimateria que, al interaccionar con la materia provoca la destrucción de mbas, y, la única manera hasta el momento es el de guardarlas en una especie de compartimento controlado por grandes imanes que forman un campo magnético que mantiene a la antimateria aislada de toda la materia.
      En el UNiverso no se han detectado objetos de antimateria (al menos no se han sabido localizar si es que en realidad existen) pero, algunos sospechan que esas grandes explosiones generadoras de inmensas fuentes de rayos gamma podrían estar relacionados con la antimateria no descubierta. La única antimateria que hemnos podido tener a nuestro alcance ha sido la creada artificialmente en los aceleradores de partículas.
      Pero, demós tiempo al tiempo. Creo que a medida que el Tiempo avanza, el UNiverso y nuestras Mentes se expansionan… ¡Nada Imposible existirá para la Ciencia del futuro!

      Responder
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