Relația dintre materie și energie este dată, în conformitate cu teoria relativității, cu viteza luminii. Albert Einstein a fost pionierul în propunerea acestei ipoteze în 1905. Teoria relativistă a lui Einstein se referă la materie și energie prin următoarea ecuație: E = M x C 2 ; unde E: Energie, M: Masă și C: viteza luminii, aceasta din urmă are o valoare estimată de 300.000.000 m / s.
Conform formulei lui Einstein, energia echivalentă (E) poate fi calculată prin înmulțirea masei (m) a unui corp cu viteza luminii pătrate. La rândul său, viteza luminii pătrate este egală cu 9 x 10 16 m / s, ceea ce presupune că relația dintre masă și energie este proporțională cu un factor de înmulțire extrem de ridicat.
Variația în masă a unui corp este direct proporțională cu energia provenită din procesul de conversie și invers proporțională cu pătratul vitezei luminii.
Deoarece viteza luminii este dată de un număr de câteva cifre, formula lui Einstein afirmă că, deși este un obiect cu o masă mică în repaus, are o cantitate semnificativă de energie sub centură.
Această transformare are loc într-o proporție foarte dezechilibrată: pentru 1 kg de materie care este transformată într-o altă stare, se obțin 9 x 10 16 Joule de energie. Acesta este principiul funcționării centralelor nucleare și a bombelor atomice.
Acest tip de transformare face posibil ca un sistem să efectueze un proces de conversie a energiei în care o parte din energia intrinsecă a corpului se schimbă sub forma energiei termice sau a luminii radiante. La rândul său, acest proces implică și o pierdere de masă.
De exemplu, în timpul fisiunii nucleare, în care nucleul unui element greu (cum ar fi uraniul) este împărțit în două fragmente de masă mai puțin totală, diferența de masă este eliberată la exterior sub formă de energie.
Alterarea masei este importantă la nivel atomic, acest lucru arată că materia nu este o calitate inalterabilă a corpului și, prin urmare, materia „poate dispărea” atunci când este eliberată la exterior sub formă de energie.
Conform acestor principii fizice, masa crește în funcție de viteza cu care se deplasează o particulă. De aici conceptul de masă relativistă.
Dacă un element este în mișcare, se generează o diferență între valoarea energetică inițială (energia în repaus) și valoarea energetică pe care o deține în timp ce corpul este în mișcare.
La fel, având în vedere teoria relativistă a lui Einstein, o variație este generată și în masa corpului: masa corpului în mișcare este mai mare decât masa corpului atunci când era în repaus.
Masa corpului în repaus se mai numește și masă intrinsecă sau invariabilă, deoarece nu își schimbă valoarea, nici măcar în condiții extreme.
Materia este substanța materială care constituie totalitatea universului observabil și, împreună cu energia, ambele elemente constituie baza tuturor fenomenelor fizice.
Relația dintre materie și energie, exprimată în teoria relativității lui Einstein, pune bazele fizicii moderne la începutul secolului XX.
Referințe
- De la Villa, D. (2011). Relație de materie și energie. Lima, Peru. Recuperat de pe: micienciaquimica.blogspot.com.
- Encyclopædia Britannica, Inc. (2017). Materia. Londra, Anglia. Recuperat de la: britannica.com.
- Ecuația lui Einsten (2007). Madrid, Spania. Recuperat din: Sabercurioso.es.
- Strassler, M. (2012). Masa și energia. New Jersey, SUA. Recuperat de la: profmattstrassler.com.
- Wikipedia, Enciclopedia liberă (2017). Echivalența dintre masă și energie. Recuperat de la: es.wikipedia.org.