Muchas personas no se dan cuenta de cuánta energía hay encerrada en la materia. Sin embargo, hay algo aún más intrínseco a este aspecto de la materia que escapó de los científicos durante años.
No fue hasta la brillantez de Albert Einstein que pudimos comprender completamente esta correlación entre masa y energía. Ingrese E = mc2. Esta fórmula algebraica aparentemente simple representa la correlación de la energía con la materia (equivalencia energética de cualquier cantidad dada de masa). Muchos han oído hablar de él, pero no muchos entienden lo que implica. Muchas personas desconocen cuánta energía contiene la materia. Por lo tanto, durante los próximos minutos, intentaré transmitirles la magnitud de su propia equivalencia de energía potencial personal.
Primero, debemos desglosar esta ecuación. ¿Qué significan cada una de las letras? ¿Cuáles son sus valores? Vamos a dividirlo de izquierda a derecha:
mi representa la energía, que medimos en julios. Joules es una medida SI para la energía y se mide como kilogramos x metros cuadrados por segundo al cuadrado [kg x m2/ s2] Todo esto significa esencialmente que un Joule de energía es igual a la fuerza utilizada para mover un objeto específico 1 metro en la misma dirección que la fuerza.
metro representa la masa del objeto especificado. Para esta ecuación, medimos la masa en kilogramos (o 1000 gramos).
C representa la velocidad de la luz. En el vacío, la luz se mueve a 186,282 millas por segundo. Sin embargo, en ciencia utilizamos el SI (Sistema Internacional de Unidades), por lo tanto, usamos medidas de metros y kilómetros en lugar de pies y millas. Entonces, cada vez que hacemos nuestros cálculos para la luz, usamos 3.00 × 108m / s, o más bien 300,000,000 metros por segundo.
Entonces, esencialmente lo que dice la ecuación es que para una cantidad específica de masa (en kilogramos), si la multiplica por la velocidad de la luz al cuadrado (3.00 × 108)2, obtienes su equivalencia energética (julios). ¿Entonces, qué significa esto? ¿Cómo puedo relacionarme con esto y cuánta energía hay en la materia? Bueno, aquí viene la parte divertida. Estamos a punto de realizar un experimento.
No es para lo que necesitamos equipos sofisticados, ni para lo que necesitamos un gran laboratorio. Todo lo que necesitamos es matemática simple y nuestra imaginación. Ahora, antes de continuar, me gustaría señalar que estoy utilizando esta ecuación en su forma más básica. Hay muchos derivados más complejos de esta ecuación que se utilizan para muchas aplicaciones diferentes. También vale la pena mencionar que cuando dos átomos se fusionan (como el hidrógeno que se fusiona con el helio en el núcleo de nuestra estrella), solo aproximadamente el 0.7% de la masa se convierte en energía total. Para nuestros propósitos, no debemos preocuparnos por esto, ya que simplemente estoy ilustrando las increíbles cantidades de energía que constituyen su equivalencia en masa, no ilustrando la fusión de toda su masa convirtiéndose en energía.
Comencemos por recopilar los datos para que podamos ingresarlos en nuestra ecuación. Yo peso aproximadamente 190 libras. Nuevamente, a medida que usamos unidades SI en ciencia, necesitamos convertir esto de libras a gramos. Así es como hacemos esto:
1 Josh = 190 libras
1 libras = 453,6 g
Entonces 190lbs × 453.6g / 1 lbs = 86,184g
Entonces 1 Josh = 86,184g
Como nuestra medida para E está en julios, y las unidades de medida de julios son kilogramos x metros cuadrados por segundo cuadrado, necesito convertir mi masa en gramos a mi masa en kilogramos. Lo hacemos de esta manera:
86,184g × 1kg / 1000g = 86.18kg.
Entonces 1 Josh = 86.18kg.
Ahora que estoy en la unidad de medida correcta para la masa, podemos conectar los valores a la ecuación y ver exactamente lo que obtenemos:
E = mc2
E = (86.18kg) (3.00 × 108em)2
E = 7.76 × 1018 J
Se parece a esto: 7,760,000,000,000,000,000 o aproximadamente 7.8 septillones de julios de energía.
Esta es una cantidad increíblemente grande de energía. Sin embargo, todavía parece muy vago. ¿Qué significa ese número? ¿Cuánta energía es eso realmente? Bueno, continuemos este experimento y encontremos algo con lo que podamos medir esto, para ayudarnos a poner esta cantidad de energía en perspectiva para nosotros.
Primero, convirtamos nuestra energía en una medida equivalente. Algo con lo que podemos relacionarnos. ¿Cómo suena TNT? Primero, debemos identificar una unidad de medida común para TNT. El kilotón. Ahora descubrimos cuántos kilotones de TNT hay en 1 Joule. Después de buscar un poco, encontré una relación de conversión que nos permitirá hacer esto:
1 julio = 2,39 × 10-13 kilotones de explosivos. Lo que significa que 1 Joule de energía es igual a .000000000000239 kilotones de TNT. Ese es un número muy pequeño. Una mejor manera de entender esta relación es cambiar esa relación para ver cuántos julios de energía hay en 1 kilotón de TNT. 1 kiloton de TNT = 4.18 × 1012 Julios o más bien 4,184,000,000,000 Julios.
Ahora que tenemos nuestro índice de conversión, hagamos los cálculos.
1 Josh (E) = 7.76 x 1018 J
7.76 x 1018 J x 1 kT TNT / 4.18 x 1012 J = 1,856,459 kilotones de TNT.
Por lo tanto, al concluir nuestro pequeño experimento mental, encontramos que solo un ser humano es aproximadamente la equivalencia de 1.86 MILLONES de kilotones de energía TNT. Ahora pongamos eso en perspectiva, solo para iluminar la enorme cantidad de energía que realmente es esta equivalencia.
La bomba que destruyó Nagasaki en Japón durante la Segunda Guerra Mundial fue devastadora. Niveló una ciudad en segundos y puso fin a la Guerra en el Pacífico. Esa bomba tenía aproximadamente 21 kilotones de explosivos. Eso significa que yo, 1 ser humano, tengo 88,403 veces más energía explosiva en mí que una bomba que destruyó una ciudad entera ... y eso se aplica a cada ser humano.
Entonces, cuando escuche a alguien decirle que tiene un potencial real, simplemente responda que no tiene idea ...
