Bueno, E = mC ^ 2 es, sin duda, la ecuación más famosa en toda la historia de la ciencia. Este principio fue revelado por Sir Albert Einstein en una revista de física alemana Analen der Physik en el año 1905. Para responder a su pregunta, permítame explicarle primero los términos: E es la cantidad de energía, m es la masa bajo consideración y C es la velocidad de la luz ( 299,792,458 m / s ). Básicamente, esta ecuación representa la relación entre masa y energía de un objeto. En la mecánica clásica, estos fueron tratados como dos propiedades separadas. A partir de esta ecuación, Albert Einstein no solo mostró la dependencia entre estos dos, sino que también demostró que son lo mismo … significa que la masa se puede convertir en energía y energía en masa, es decir, la energía es una forma diversa de masa y la masa es una forma de energía extremadamente densa .
La cantidad de energía asociada a una cierta cantidad de masa es extremadamente enorme. Por ejemplo, si consideramos solo 1 g de una sustancia, entonces por E = mC2, la energía neta será tan alta como 8.988E13 julios. Esta es una cantidad muy, muy grande de energía. Para elaborar más, esta cantidad de energía durará hasta 1425 años considerando un uso de 2kW o esta energía puede hacer funcionar la excavadora de rueda de cangilones durante 124 días, lo que consume 200,000 kWh al día.
Ahora, segunda parte de esta pregunta: ¿se sorprendería si digo que el dispositivo en el que está viendo esta respuesta también se ejecuta sobre E = mC ^ 2? Esto es cierto, su teléfono también funciona con energía nuclear. Sorprendido un poco? Pero no busques la batería de tu teléfono. No contiene uranio o plutonio. Lo digo porque la electricidad que usaste para cargarla podría haberse producido a partir de un reactor nuclear. Donde E = mC ^ 2 es responsable de la generación de energía. En este contexto, todas las necesidades de energía podrían haber sido cumplidas por las fuentes atómicas. Intenta sentir cuán estrechamente estamos relacionados con E = mC ^ 2.
En los reactores nucleares, así como en las bombas atómicas, esta enorme energía se genera debido a las interacciones nucleares llamadas fisión nuclear. En la fisión nuclear, dos átomos más pequeños (nuclie, más precisamente) se combinan para formar un núcleo más grande. Lo que nos han enseñado en el nivel inicial, la masa permanece conservada en todas las reacciones químicas. Pero en las reacciones nucleares, como este proceso de fisión, la masa de productos formados es ligeramente menor que la masa de reactivos. Esta diferencia en las masas antes y después de la reacción se convierte en energía de acuerdo con la ecuación. Esta diferencia en las masas ocurre porque a medida que se combinan los núcleos, se produce la emisión de radiación nuclear, a saber. Alfa, beta, gamma y muchas otras emisiones. Estas emisiones provienen del núcleo mismo. Las partículas subatómicas se liberan, por lo que se reduce la masa atómica, el no atómico y, por lo tanto, la “masa” en total.
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PD: ¿No crees que las reacciones nucleares violan las leyes de conservación de masa y energía ya que aquí la masa se desvanece y la energía se “crea”?
Este único argumento nos lleva a que masa y energía no son dos propiedades distintas. Son solo dos caras de una misma moneda. Entonces, ninguna de las dos leyes es violada. Es solo la masa (energía) convertida en energía (masa).
¿Tienes eso? Siéntase libre de preguntar más si quiere detalles.