La relació entre matèria i energia ve donada, segons la teoria de la relativitat, per la velocitat de la llum. Albert Einstein va ser el pioner en proposar aquesta hipòtesi en l'any 1905. La teoria relativista d'Einstein relaciona a la matèria ia l'energia mitjançant la següent equació: E = M x C 2; on E: Energia, M: Massa i C: velocitat de la llum, aquesta última té un valor estimat de 300.000.000 m / s.
Segons la fórmula d'Einstein, l'energia equivalent (I) es pot calcular multiplicant la massa (m) d'un cos per la velocitat de la llum a l'quadrat. Al seu torn, la velocitat de la llum a l'quadrat és igual a 9 x 10 16 m / s, la qual cosa implica que la relació entre massa i energia és proporcional a un factor de multiplicació summament alt.
La variació de la massa d'un cos és directament proporcional a l'energia emanada de el procés de conversió, i inversament proporcional a el quadrat de la velocitat de la llum.
Ja que la velocitat de la llum ve donada per un nombre de diverses xifres, la fórmula d'Einstein enuncia que encara que es tracti d'un objecte amb una massa petita en repòs, aquest té una quantitat important d'energia en el seu haver.
Aquesta transformació es dóna en una proporció molt desequilibrada: per 1 kg de matèria que es transformi en un altre estat, s'obtenen 9 x 10 16 Juliols d'energia. Aquest és el principi de funcionament de les centrals nuclears i de les bombes atòmiques.
Aquest tipus de transformacions fan possible que en un sistema passi un procés de conversió d'energia en el qual, part de l'energia intrínseca de el cos canvia en forma d'energia tèrmica o de llum radiant. Aquest procés, al seu torn, també implica una pèrdua de massa.
Per exemple, durant la fissió nuclear, en la qual el nucli d'un element pesat (com l'urani) es divideix en dos fragments de menor massa total, la diferència de massa és alliberada a l'exterior en forma d'energia.
L'alteració de la massa té importància a nivell atòmic, això demostra que la matèria no és una qualitat inalterable de el cos, i, que per tant la matèria «pot arribar a desaparèixer», a l'ésser alliberada a l'exterior en forma d'energia.
D'acord a aquests principis físics, la massa augmenta en funció de la velocitat amb la qual es desplaça una partícula. D'allí el concepte de massa relativista.
Si un element està en moviment, es genera una diferència entre el valor inicial d'energia (energia en repòs) i el valor d'energia que posseeix mentre el cos està en moviment.
Així mateix, donada la teoria relativista d'Einstein, també es genera una variació en la massa de el cos: la massa de el cos en moviment és més gran que la massa de el cos quan aquest es trobava en repòs.
La massa de el cos en repòs, també és denominada massa intrínseca o invariant, ja que no canvia el seu valor, ni tan sols sota condicions extremes.
La matèria és la substància material que constitueix la totalitat de l'univers observable i, al costat de l'energia, els dos elements constitueixes la base de tots els fenòmens físics.
La relació entre matèria i energia expressada en la teoria d'Einstein sobre la relativitat, posa les bases de la física moderna de principis de segle XX.
referències
- De la Vila, D. (2011). Relació matèria i energia. Lima, Perú. Recuperat de: micienciaquimica.blogspot.com.
- Encyclopædia Britannica, Inc. (2017). Matter. Londres, Anglaterra. Recuperat de: britannica.com.
- L'equació de Einsten (2007). Madrid, Espanya. Recuperat de: Sabercurioso.es.
- Strassler, M. (2012). Mass and energy. Nova Jersey, EUA. Recuperat de: profmattstrassler.com.
- Wikipedia, L'Enciclopèdia Lliure (2017).Equivalencia entre massa i energia. Recuperat de: es.wikipedia.org.