Equivalencia masa-energía en la relatividad especial

Ponente(s): Jorge Luis Hernández Rentería, Jorge Luis Hernández Rentería, Ailyn Cristhel Vences Bello

Equivalencia masa-energía en la relatividad especial Objetivo: Describir el concepto, demostración e implicaciones del concepto de equivalencia entre masa y energía desarrollado en la teoría de la relatividad especial. Resumen: La teoría de la relatividad especial, desarrollada por Albert Einstein (1879-1955), fue publicada en 1905, generando un enfoque revolucionario en la Física. Esta teoría describe la física del movimiento de los cuerpos en ausencia de las fuerzas gravitatorias. Además, en conjunto con la teoría general de la relatividad, para el desarrollo de estas teorías se requirió de un tipo distinto de matemática, que fue la teoría de grupos. La teoría de relatividad especial fue capaz de unificar los conceptos de espacio y tiempo, así como introducir la equivalencia entre masa y energía. Esta equivalencia se establece por la expresión E=mc^2 Donde E es la energía de una masa m y c es la velocidad de la luz. La demostración de esta equivalencia se basa en la utilización de masa y cantidad de movimiento relativistas (usando el factor de Lorentz) en la formulación del trabajo en la mecánica clásica. Esta equivalencia infiere que una masa en reposo (relativo a un marco de referencia) contiene energía interna y, por lo tanto, la energía de una masa en movimiento es mayor que su energía en estado de reposo. Así mismo, la masa también varia en relación al movimiento de esta misma. Este nuevo conocimiento permitió extender la ley de conservación de energía a fenómenos como la desintegración radioactiva, explicar la causa del brillo de las estrellas y como estas crearon todos los átomos. Otra implicación importante de esta teoría es el desarrollo de energía de fusión nuclear, en la cual, al unir dos núcleos de átomos ligeros, se forma otro más pesado y genera una liberación de energía (a causa de la conversión de masa en energía).