jueves, 25 de abril del 2019 Fecha
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¿Convertir energía en materia? Será por soñar

Autor por Emilio Silvera    ~    Archivo Clasificado en Cosas curiosas    ~    Comentarios Comments (0)

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En el pasado mes de mayo, algunos medios publicaron la noticia de que unos científicos habían logrado convertir Luz en Materia y, le ponían la coletilla de que… “El proceso recrea lo que ocurrió en los primeros 100 segundos del universo conocido”. La noticia decía:

“Científicos han logrado hacer materia a partir de luz pura, comprobando una teoría que fue descrita hace 80 años y en cierta forma llevando a cabo un principio universal de transformación. La idea de hacer materia con luz primero fue descrita por Gregory Breit y John Wheeler y en ese entonces creía que era imposible de realizar en el laboratorio, aunque evidentmente la famosa fórmula de Einsten   E=mc2 indica que la materia y la energía son convertibles. Y ahora también, de manera empírica, la luz y la materia son intercambiables.

Para poder realizar esta asombrosa comprobación, físicos del Imperial College of London usaron lásers de alta energía y otros aparatos que existen en por lo menos en tres laboratorios en el mundo. Para materializar la luz, primero se disparan electrones a un bloque de oro, lo que produce un haz de fotones de alta energía. Luego se dispara un láser de alta energía a una cápsula llamada holhraum (“cuarto vacío” en alemán). Esto produce una luz tan brillante como la de las estrellas. En la etapa final, se dirige el primer haz de fotones al holhraum donde los flujos de fotones chocan: esto crea partículas subatómicas con masa. Suena como una especie de moderna receta de la piedra filosofal o un arma demiúrgica (aunque los científicos advierten que esto no permitirá materializar objetos de la nada y menos espadas de luz).”

Todo eso está muy bien pero… De ahí a poder disponer de una cantidad de energía y convertirla, en una máquina inventada para esos procesos, en un filete con patatas fritas, por ejemplo, va un largo, larguísimo trecho.  Y, las cuentas para poder hacer esa conversión nos la hizo Isaac Asimov de esta manera:

“Sí, sería posible convertir energía en materia, 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 convertirse, en teoría, en 9×1020 ergios de energía.


Convertir la energía en materia requiere el poceso contrario al de converti la masa en energía, y, luego, 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 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 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 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 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 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 poceso demasiado costoso y poco rentable. Fijémonos en estos ejemplos:

La energía que representa un 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 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.


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 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 el proceso”.

Fuente: Isaac Asimov

 


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