Como nos mostró Einstein, luz y materia y solo aspectos de la misma cosa. ¿Cómo se convierte uno en el otro?
La ecuación más famosa de Albert Einstein dice que la energía y la materia son dos caras de la misma moneda.
Pero, ¿qué significa esto realmente? ¿Y cómo son famosas las ecuaciones? Me gusta creer que las ecuaciones pueden ser famosas en la forma en que una obra de arte o una filosofía pueden ser famosas. Las personas pueden tener conciencia de la cosa y, sin embargo, nunca han interactuado con ella. Pueden entender que es importante y, sin embargo, no entender por qué es tan importante. Lo cual es un poco malo, ya que esta es realmente una idea encantadora para cambiar la mente.
El origen de E = mc2 radica en la relatividad especial. La luz tiene la misma velocidad sin importar en qué marco de referencia se encuentre. No importa dónde se encuentre o qué tan rápido vaya. Si estuviera parado al costado de la carretera y observara un automóvil que viaja a traveling velocidad de la luz, vería la luz de sus faros alejándose de ellos a ¼ de la velocidad de la luz.
Pero el conductor del automóvil aún vería que la luz avanzaba a su velocidad. Esto solo es posible si su tiempo parece ralentizarse en relación con usted, y usted y las personas en el automóvil ya no pueden ponerse de acuerdo sobre cuánto tiempo pasaría un segundo.
Entonces, la luz parece alejarse de ellos más lentamente, pero a medida que experimentan las cosas más lentamente, todo se iguala. Esto también afecta su masa aparente. Si pisan el acelerador, acelerarán más lentamente de lo que cabría esperar. Es como si el auto tuviera más masa de lo que esperas. Entonces, la relatividad requiere que cuanto más rápido se mueva un objeto, más masa parece tener. Esto significa que de alguna manera parte de la energía del movimiento del automóvil parece transformarse en masa. De ahí el origen de la ecuación de Einstein. ¿Cómo sucede eso? Realmente no lo sabemos. Solo sabemos que sí.
El mismo efecto ocurre con las partículas cuánticas, y no solo con la luz. Un neutrón, por ejemplo, puede descomponerse en un protón, un electrón y un antineutrino. La masa de estas tres partículas es menor que la masa de un neutrón, por lo que también obtienen algo de energía. Entonces la energía y la materia son realmente la misma cosa. Completamente intercambiable. Y finalmente, aunque la energía y la masa están relacionadas a través de la relatividad especial, la masa y el espacio están relacionados a través de la relatividad general. Puede definir cualquier masa por una distancia conocida como su radio Schwarzschild, que es el radio de un agujero negro de esa masa. Entonces, en cierto modo, la energía, la materia, el espacio y el tiempo son aspectos de la misma cosa.
¿Qué piensas? Como E = mc2, ¿cuál es la idea más famosa que se te ocurre en física?
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