martes, 16 de noviembre de 2010

MATERIA: MASA Y ENERGIA

Pregunta ¿La Energía es una forma de masa, o la masa es una forma de energía?

La energía suministrada a un cuerpo puede influir sobre él de distintas maneras. Si un martillo golpea a un clavo en medio del aire, el clavo sale despedido y gana energía cinética o, dicho de otro modo, energía de movimiento. Si el martillo golpea sobre un clavo incrustado en madera dura e incapaz por tanto de moverse, el clavo seguirá ganando energía, pero en forma de calor.
Albert Einstein demostró en su teoría de la relatividad que la masa cabía contemplarla como una forma de energía (y el invento de la bomba atómica probó que estaba en lo cierto). Al añadir energía a un cuerpo, esa energía puede aparecer por tanto en la forma de masa, o bien en otra serie de formas.
En condiciones ordinarias, la ganancia de energía en forma de masa es tan increíblemente pequeña, que sería imposible medirla. Fue en el siglo XX, con la observación de partículas subatómicas que se movían a velocidades de decenas de miles de kilómetros por segundo, cuando se empezaron a encontrar aumentos de masa que eran suficientemente grandes para poder detectarlos. Un cuerpo que se moviera a unos 260.000 kilómetros por segundo respecto a nosotros mostraría una masa dos veces mayor que en reposo (siempre respecto a nosotros).
La energía que se comunica a un cuerpo libre puede integrarse en él de dos maneras distintas:
en forma de velocidad, con lo cual aumenta la rapidez del movimiento, y en forma de masa, con lo cual se hace “más pesado”.
La división entre estas dos formas de ganancia de energía, tal como la medimos nosotros, depende en primer lugar de la velocidad del cuerpo (medida, una vez más, por nosotros).
Si el cuerpo se mueve a velocidades normales, prácticamente toda la energía se incorpora en forma de velocidad: el cuerpo se mueve más aprisa sin sufrir apenas ningún cambio de masa.
A medida que aumenta la velocidad del cuerpo (y suponiendo que se sigue inyectando constantemente energía) es cada vez menos la energía que se convierte en velocidad y más la que se transforma en masa. Observamos que aunque el cuerpo siga moviéndose cada vez más rápido, el ritmo de aumento de velocidad decrece. Como contrapartida notamos que gana masa a un ritmo ligeramente mayor.
Al aumentar aún más la velocidad y acercarse a los 299.793 kilómetros por segundo, que es la velocidad de la luz en el vacío, casi toda la energía añadida entra en forma de masa. Es decir, la velocidad del cuerpo aumenta muy lentamente, pero ahora es la masa la que sube a pasos agigantados. En el momento en que se alcanza la velocidad de la luz, toda la energía añadida aparece en forma de masa adicional.
El cuerpo no puede sobrepasar la velocidad de la luz, porque para conseguirlo hay que comunicarle energía adicional, y a la velocidad de la luz toda esa energía, por mucha que sea, se convertirá en nueva masa, con lo cual la velocidad no aumentará ni un ápice.
Todo esto no es “pura teoría”. Los científicos han observado con todo cuidado durante años las partículas subatómicas. En los rayos cósmicos hay partículas de energía increíblemente alta, pero por mucho que aumenta su masa, la velocidad nunca llega a la de la luz en el vacío. La masa y la velocidad de las partículas subatómicas son exactamente como predice la teoría de la relatividad, y la velocidad de la luz es una velocidad máxima como una cuestión de hecho, no en virtud de simples especulaciones.

2 comentarios:

Santiago Avilés Quevedo dijo...

Se llama materia a lo que existe y constituye de modo real y objetivo los cuerpos que generan el espacio inconmensurable.
Lo que se observa es que todo está en movimiento (dinámica) y que en la mayor parte de la materia que se percibe, está la tendencia al reposo (estática). Esto es el punto de partida de este análisis.
Esta observación sugiere la existencia de materia con una de las dos propiedades mencionadas. La dinámica o la estática. Esta es una cuestión crítica ya que determina un cambio drástico en el concepto de lo que existe.
Según esta noción, la materia es no solo la masa, lo que pesa, si también los es, lo que genera el movimiento y es dinámico en todas sus manifestaciones.
Se propone, entonces, que esto que genera el movimiento, es algo a al o que legítimamente se puede llamar materia, una de cuyas propiedades es la energía, que ahora se mide con el trabajo realizado. Un vez que actúa. A esa materia con energía se le llamará MATERIA DINAMICA, en lo sucesivo. Se le concibe como lo que genera las fuerzas dinámicas y vitales de la naturaleza y como responsable o causa de la totalidad de los fenómenos energéticos y vitales, y de la constitución y comportamiento de los seres vivos dinámicos y los no vivos y del fenómeno evolutivo.
De la misma manera, se reconoce a la masa con la materia con inercia, por lo cual se opone al cambio de movimiento y al movimiento mismo. A esta materia con inercia se le llamará MATERIA ESTÁTICA, en lo sucesivo. Se le concibe como lo que genera las fuerzas estáticas y opuestas a la vida en la naturaleza y como responsable o causa de la totalidad de los fenómenos inertes y contrarios a la vida, y de la construcción y comportamiento de los seres antagónicos a la vida, y al fenómeno evolutivo. También posee la propiedad de ser extensa.
La materia dinámica y la materia estática no se crean ni se destruyen.
La radiación electromagnética se considera ser materia preponderantemente dinámica, es decir, puede una porción estítica y la radiación constituida de partículas con masa, contiene la componente estática que proviene de la masa.
La propiedad de generación de reposo es exclusiva de la materia estática. Esta genera el reposo, poniéndose en reposo ella misma e impidiendo el movimiento de aquello que la rodea y que puede retener.
Estas dos últimas propiedades son contradictorias entre si y constituyen la raíz causal de la contradicción universal. No coexisten en el mismo átomo.
Cada átomo posee como atributo o propiedad una u otra de estas dos propiedades.
Esta formulación de las propiedades de la materia se desprende de los principios de conservación, en cuanto que siendo increada la materia, ha sido siempre como lo es actualmente. Es decir, que sus propiedades fundamentales deben tener la calidad de inmutables, o como se menciona en el lenguaje de la Física, son invariantes frente al tiempo y respecto de transformaciones de todo tipo, en caso de que se les describiera con respecto a un marco de referencia. En cambio, en su devenir temporal espacial, su manifestación cambia según el entorno, la circunstancia concreta en que se encuentran los átomos, y el nivel de integración evolutiva que haya alcanzado.
Así la materia tiene dos propiedades fundamentales, la propiedad espacial y la propiedad de general movimiento, la materia dinámica o la propiedad de generar reposo la materia estática. El componente mínimo de la materia, el átomo, no el átomo del elemento químico, resulta ser una entidad impenetrable a muy cortas distancias y penetrable a grandes distancias, es capaz de ejercer fuerzas hacia fuera de sí mismo, y de asociarse con otros átomos bajo ciertas condiciones. Las propiedades dinámica y estática de generar movimiento o reposo respectivamente, son la raíz causal de la esencia o naturaleza de los correspondientes tomos o de la correspondiente materia.
Vázquez-Reyna, Mario (1998). Reflexiones en torno la materia, la energía y la masa. Anexo B. Cd. De México. ISBN 970-91797-1-3

Santiago Avilés Quevedo dijo...

PROPIEDADES DE LA MATERIA

La materia tiene las siguientes propiedades fundamentales:

Primera. Es indestructible, y existe en cantidad infinita, por lo cual la nada no ha existido, no existe, y no existirá jamás, y se generan las leyes de conservación. El orden universal proviene del carácter inmutable de las propiedades de los componentes primigenios de la materia.

Segunda. La materia es impenetrable a muy cortas distancias. Es y tiene su propio espacio. A distancias grandes los espacios de los átomos son penetrables, siendo campos y se superponen generando el espacio ordinario, el cual es, como se dice, propiedad de la materia, y no puede estar vacío, ya que él mismo es materia.

Tercera. La Materia está compuesta de átomos . Los componentes atómicos de la Materia poseen la energía o la inercia, son heterogéneos entre sí, y el carácter de la heterogeneidad es energético o inercial, por ello se generan el movimiento y la oposición a él, la tendencia al reposo, universales, y la diversidad universal.

Cuarta. En virtud de su energía o inercia, los átomos de materia con energía y los átomos de materia con inercia son contradictorios entre ellos, aplican fuerzas hacia fuera de sí mismos y por ello se hacen ponderables. Estos átomos son componentes de los átomos, así llamados, de los elementos químicos.

Quinta. Se asocian los átomos entre sí por su energía, o por su inercia, es decir, se integran entre sí los de la misma esencia, y por su asociación, de los que se mueven, los de la esencia dinámica, generan el movimiento universal, la vida, el proceso universal de integración evolutiva y la diversidad universal, y los de la esencia estática, que se oponen a la vida, generan la gravedad y lo inerte e intentan detener el progreso tendiendo al reposo, sin tregua.

Sexta. La existencia y forma de ser de la materia no dependen de que algún Ser la observe, es decir, existe por sí misma y es, y tiene por ello carácter objetivo.

Séptima. Es cognoscible por sí misma siendo un ser integrado. Y, se reitera, genera el conocimiento de sí misma, por si misma.

Octava. Sus propiedades le son inmanentes, esto es, la constituyen, y no fueron creadas.

Novena. La vida es propiedad de la materia dinámica. Esta propiedad se manifiesta como vida orgánica cuando una entidad dinámica alcanza cierto nivel de integración evolutiva, el de las algas, por ejemplo, en las cuales el fenómeno de la individuación aparece por primera vez en la historia del proceso de integración evolutiva. Y mucho después, a su debido tiempo, aparece la conciencia en los seres que alcanzaron el último nivel de integración evolutiva, logrado hasta la fecha.

Vázquez-Reyna, Mario (2008). Teoría general de la Materia. Ciudad de México.