Martes, 22 de septiembre de 2009
Hace 100 años Einstein expuso la fórmula e = mc2
Hace cien años, el 21 de septiembre de 1909 en Salzburgo (norte de Austria), el joven Albert Einstein presentó en público por primera vez su Teoría de la Relatividad, publicada en 1905.
Dichos trabajos, que revolucionaron la física, fueron acogidos más bien fríamente por aquel entonces por sus colegas.
En el gimnasio de la escuela Andrae, donde se llevó a cabo la reunión de investigadores en ciencias naturales y médicos alemanes, la famosa fórmula e=mc2 (energía igual a la masa multiplicada por la velocidad de la luz al cuadrado) no causó sensación. Los presentes no captaron su alcance.
Una manera sencilla de entender la famosa fórmula de A. Eisntein es a través del garn Isaac Asimov. Tomamos de su libro "Cien Preguntas Básicas sobre la Ciencia" la pregunta número 59:
59.- En la bomba atómica se convierte materia en energía. ¿Es posible hacer lo contrario y convertir energía en materia?
Sí que es posible convertir energía en materia, pero hacerlo en grandes cantidades resulta poco práctico. Veamos por qué.
Según la teoría especial de la relatividad de Einstein, tenemos que
e = mc2
donde e representa la energía, medida en ergios, m representa la masa en gramos y c es la velocidad de la luz en centímetros por segundo.
La luz se propaga en el vacío a una velocidad muy próxima a los 30.000 millones (3 x 1010) de centímetros por segundo. La cantidad c2 representa el producto c x c, es decir, 3 x 1010 X 3 x 1010 ó 9 x 1020. Por tanto, c2 es igual a 900.000.000.000.000.000.000.
Así pues, una masa de un gramo puede convertirse, en teoría en 9 x 1020 ergios de energía.
El ergio es una unidad muy pequeña de energía. La kilocaloría, de nombre quizá mucho más conocido, es igual a unos 42.000 millones de ergios. Un gramo de materia, convertido a energía, daría 2,2 x 1010 (22.000 millones) de kilocalorías. Una persona puede 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 expresémoslo de otro modo: si fuese posible convertir en energía eléctrica la energía representada por un solo gramo de materia bastaría para tener luciendo continuamente una bombilla de 100 vatios durante unos 28.200 años.
O bien: la energía que representa un solo 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 energía cantidades apreciables de materia, desaten tanta destrucción.
La conversión opera en ambos sentidos. La materia se puede convertir en energía, y la energía en materia. Esto último puede hacerse en cualquier momento en el laboratorio. Una partícula muy energética, un fotón de rayos gamma, puede convertirse en un electrón y un positrón sin grandes dificultades. Con ello se invierte el proceso, convirtiéndose energía en materia.
Ahora bien la materia formada se reduce a dos partículas ligerísimas, de masa casi despreciable. ¿Podrá utilizarse el mismo principio para formar una cantidad mayor de materia, lo suficiente para que resulte visible?
¡Ah! Pero la aritmética es implacable. 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.
Aun cuando alguien estuviese dispuesto a hacer el experimento y correr con el gasto de reunir toda esa energía (y quizás varias veces más, a fin de cubrir pérdidas inevitables) para formar un gramo de materia, no lo conseguiría. Sería imposible producir y concentrar toda esa energía en un volumen suficientemente pequeño para producir de golpe un gramo de materia.
Así pues, la conversión es posible en teoría, pero completamente inviable en la práctica. En cuanto a la materia del universo, se supone, desde luego, que se produjo a partir de energía, pero en unas condiciones que sería imposible reproducir hoy día en el laboratorio.
Ahora los dejo con la noticia vía El Clarín de Argentina:
Es en la Universidad de Salzburgo, en Austria. Allí, en 1909, un joven Albert Einstein expuso por primera vez en público su fórmula E=mc2. Aunque ese día pasó casi desapercibida, tiempo después revolucionaría la física moderna. La Universidad de Salzburgo –una de las más importantes de Europa- recordó hoy (21 de septiembre de 2009) el centenario de la primera presentación pública de la revolucionaria Teoría de la Relatividad por parte de un joven científico llamado Albert Einstein en esa ciudad austríaca, cerca de la frontera alemana.Fue en la Turnsaal I (Gimnasio) del colegio Andräschule donde Einstein, en la tarde del 21 de setiembre de 1909 -con 30 años- expuso por primera vez en público la teoría que había publicado en 1905 ante más de mil participantes en el 81° Congreso de la Sociedad de investigadores y médicos alemanes.
Entre los presentes estaban los futuros premios Nobel Max Planck, Johannes Stark, Max Born, Wilhelm Wien y Max Laute. Pero ninguno de ellos, aparentemente, supo valorar la trascendencia de lo que exponía ese día el joven físico que debutaba como orador de un congreso.
Poco revelaba el título de su discurso: "Sobre el desarrollo de nuestras ideas de la esencia y la constitución de la radiación". La hoy famosa fórmula E=mc2 fue recibida más bien con escepticismo y frialdad. No obstante, sí dio lugar a una encendida discusión, dirigida por Planck, según consta en el registro del congreso.
E impresionó a una de las pocas mujeres presentes, la física austríaca Lise Meitner (1878-1968). "En su conferencia Einstein partió de su teoría y dedujo de ella la fórmula 'energía es igual a la masa multiplicada por la velocidad de la luz al cuadrado'. Muestra que cada radiación tiene que estar ligada a una masa inerte. Estos dos hechos eran tan deslumbrantemente nuevos y sorpresivos para mí que hasta hoy tengo un buen recuerdo del discurso", escribió en su biografía.
Hoy una placa en la escuela recuerda esa conferencia. Y en memoria del día en que se hizo pública la teoría, el científico austríaco Anton Zeilinger fue el encargado de tomar la palabra la noche de ayer (21 de septiembre) en la Gran Aula de la universidad de Salsburgo.
Anton Zellinger
Según Zeilinger, de alguna forma la teoría de la relatividad ya estaba en el aire, "pero sólo Einstein tuvo el valor de decir que había que cambiar de forma radical nuestra idea del espacio y del tiempo. Eso es el genio".
En declaraciones al diario austríaco Kurier, Zeilinger, que junto a su equipo vienés fue el primero en comprobar una interferencia cuántica entre macromoléculas y está a la cabeza de la investigación de los fotones entrelazados y su uso en la comunicación cuántica, reconoce que "Einstein es hasta hoy decisivo para todos nuestros experimentos".
No le entendieron
Doce años más tarde, en 1921, el científico obtuvo el Premio Nobel de Física por su explicación del efecto fotoeléctrico y sus numerosas contribuciones a la Física teórica, pero no por la Teoría de la Relatividad, pues el científico a quien se encomendó evaluarla simplemente no entendió la teoría.
Advertencias
Las investigaciones de Einstein comunicaron fuerte impulso al desarrollo de la energía atómica, pero él mismo siempre advertía contra los peligros de ese nuevo tipo de armamento. El genio de la Física fue un pacifista. En 1999 la revista 'Time' lo calificó como "El hombre más destacado del siglo XX". (Europa Press)