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CuriosaMente - Videos Interessantes, ¿La ENERGÍA se puede convertir en MATERIA? ⚛ - (corregido)

¿La ENERGÍA se puede convertir en MATERIA? ⚛ - (corregido)

La pregunta de hoy la propuso Susana Fallabela, quien apoya a CuriosaMente y a quien le enviamos

saludos. Tú también puedes apoyarnos uniéndote al canal o a través de Patreon.

Todo el tiempo estamos usando materia para producir energía. Una reacción química como

la combustión libera la energía guardada en los enlaces de las moléculas de oxígeno

y nos permite cocer unos ricos frijolitos. También podemos dividir átomos de uranio 235

y liberar la inmensa cantidad de energía que mantiene juntas a las partículas del

núcleo para producir una explosión atómica o para generar energía eléctrica en una central nuclear.

Pero cuando vemos la famosa ecuación de Einstein, E=mc2, parece sugerir que así como la

masa se puede transformar en energía, la energía podría dar origen objetos con masa… O sea que...

¿La energía se puede convertir en materia? La famosa ecuación nos dice que “la energía

es igual a la masa por la velocidad de la luz al cuadrado”. Pero antes que nada hay que evitar

confusiones: aunque nos suenen parecido, masa y materia no son lo mismo. La materia no tiene una

definición científica precisa, pero coloquialmente le llamamos “materia” a todo lo que tiene volumen,

o sea, que ocupa un lugar en el espacio, y que posee masa. La masa es, entonces,

una propiedad de la materia. Podemos decir que la masa es la resistencia de un objeto a los cambios

de movimiento, o sea, es lo mismo que su inercia. Un tren se resiste más a frenar que un automóvil:

el tren tiene más masa. En presencia de un campo gravitacional, podemos medir la masa como “peso”.

Un costal lleno de piedras se resiste más a alejarse del suelo que un costal lleno de

algodón porque el primero tiene más masa. Ahora un dato que te sorprenderá:

la masa de un objeto no es simplemente la suma de las masas de sus componentes. La masa total

depende de cómo están organizadas sus partes y qué tanto se mueven esas partes dentro de ese

objeto. Así como lo oyes: un reloj en movimiento tiene más masa que un reloj que no funciona,

aunque el número de átomos de cada uno sea el mismo. La tensión de sus resortes,

el movimiento de sus engranes y manecillas es energía que se suma a la masa total del

reloj. ¿Y cómo se calcula esa masa extra? Bueno, pues es igual a la energía (cinética, potencial,

térmica), dividida entre la velocidad de la luz al cuadrado. Claro que, al ser la velocidad de

la luz taaaan grande, la masa que se genera es muuuy pequeña. Por eso, en la vida cotidiana

no alcanzamos a detectar la diferencia. Seguro ya notaste algo: si despejamos la E de energía,

esta ecuación es la famosísima de Einsten, y de hecho él la escribió en esta forma la primera vez.

“Pero eso es masa extra”, dirás “¿Y el resto de la masa? Porque el reloj que no funciona

tiene masa aunque no se muevan sus partes ¿no?” Pues incluso el reloj parado tiene

energía: si no está a cero grados kelvin, sus moléculas vibran. En cada átomo los electrones

se mueven alrededor de cada núcleo. Y hay energía en la “fuerza fuerte” que mantiene unidos los

protones con los neutrones, obligándolos a unirse a pesar de que a los protones los repele su carga

positiva. La energía presente ahí es tanta que nos permite aprovechar la energía nuclear. Entonces

¿de dónde obtienen su masa las partículas del átomo? Una parte la obtienen de su interacción

con el campo de Higgs: la de los electrones proviene de ahí. Pero la mayor parte de la masa

que tienen los átomos (y por lo tanto, de una piedra, de una fruta o de tí mismo), la aportan

los protones y neutrones. Y estos no son estas esferitas sólidas que dibujamos los divulgadores.

Están formadas por quarks. Las masas sumadas de los tres quarks que forman un protón son unas 2

mil o 3 mil veces menores que la masa de un protón completo ¿de dónde viene el resto de la masa?

De la energía potencial con la que interactúan los quarks entre ellos (llamada gluón). Y los

quarks mismos le deben su masa a su interacción con el campo eléctrico y el campo de gluones.

Por cierto: Hasta ahora no hemos podido convertir toda la masa de un objeto en energía. Incluso una

bomba atómica en la que 1 kilo de plutonio se fisiona, sólo convirtió en energía cinética,

térmica y electromagnética 1 gramo de masa. Y sí, sí es posible crear masa a partir de

energía. Lo que pasa es que, como indica la ecuación, se requiere muchísima energía para

producir cantidades diminutas de masa. Si aceleras dos fotones, partículas que no tienen masa,

para que adquieran una energía espectacular y los haces chocar entre sí... ¡bum! Del choque

salen un par de partículas con masa: un electrón y un positrón. Para que esto suceda los fotones

deben tener la energía equivalente a la masa de los dos electrones multiplicada por la velocidad

de la luz al cuadrado. O sea que no puedes hacer el experimento con dos apuntadores láser… pero si

trabajaras en un laboratorio con un acelerador de partículas podrías lograr este experimento llamado

“creación de pares” como lo hacen frecuentemente quienes estudian la física de partículas.

¿Sabes cuándo se dio una enorme conversión de energía en materia? En los primeros segundos

del universo: hace unos 13,800 millones de años, cuando todas las partículas elementales

se formaron a partir de la creación de pares. En el fondo, no es que la masa se convierta en

energía o al revés. Masa y energía son lo mismo. Decir que la energía es igual a la masa por la

velocidad de la luz al cuadrado es similar a decir que los centavos son igual a los pesos

multiplicados por cien: así como pesos y centavos son dos modos de percibir o medir el dinero,

masa y energía son dos modos de percibir un mismo fenómeno. Podemos decir que, a fin de cuentas,

la masa es una propiedad que adquiere la energía en ciertas condiciones, tomando las propiedades

de lo que llamamos materia. Por lo tanto es acertado afirmar que, en un sentido muy literal

y nada místico ¡eres pura energía! ¡CuriosaMente! ¿Quieres apoyar a CuriosaMente? Puedes hacerlo

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Como los que le mandamos a: 1832-MiguelJob, Adrian Ruiz Díaz, Alberto Campano, Daniel Guerrero,

Erick Hernández, Familia Rebollo Sainz, Francisco Dueñas, Francisco Tejeda, Javier Navarro, Luis

Malo , Marco Ricardo Zunzunegui, Marco Rivera, Martha, Noemi Moreno, Pancho, Paulo Reynaldo,

Pez goldfish, Raúl Noriega, Raúl Sánchez, Rodrigo Castro, Tania Moreno y Telemilla 90.

¿La ENERGÍA se puede convertir en MATERIA? ⚛ - (corregido) Kann ENERGIE in MATERIE umgewandelt werden? ⚛ - (korrigiert) Can ENERGY be converted into MATTER? ⚛ - (corrected) L'ÉNERGIE peut-elle être convertie en MATIÈRE ? ⚛ - (corrigé) エネルギーは物質に変換できるか?⚛ - (訂正) A ENERGIA pode ser convertida em MATÉRIA? (corrigido)

La pregunta de hoy la propuso Susana Fallabela,  quien apoya a CuriosaMente y a quien le enviamos Today's question was proposed by Susana Fallabela, who supports CuriosaMente and to whom we send you

saludos. Tú también puedes apoyarnos  uniéndote al canal o a través de Patreon. Greetings. You can also support us by joining the channel or through Patreon.

Todo el tiempo estamos usando materia para  producir energía. Una reacción química como All the time we are using matter to produce energy. A chemical reaction such as

la combustión libera la energía guardada  en los enlaces de las moléculas de oxígeno combustion releases the energy stored in the bonds of oxygen molecules

y nos permite cocer unos ricos frijolitos.  También podemos dividir átomos de uranio 235 and allows us to cook some delicious beans. We can also split atoms of uranium 235

y liberar la inmensa cantidad de energía  que mantiene juntas a las partículas del and release the immense amount of energy that holds together the particles of the

núcleo para producir una explosión atómica o para  generar energía eléctrica en una central nuclear.

Pero cuando vemos la famosa ecuación de  Einstein, E=mc2, parece sugerir que así como la

masa se puede transformar en energía, la energía  podría dar origen objetos con masa… O sea que... mass can be transformed into energy, energy could give rise to objects with mass... So that... la masse peut se transformer en énergie, l'énergie peut donner naissance à des objets ayant une masse... Donc...

¿La energía se puede convertir en materia? La famosa ecuación nos dice que “la energía L'énergie peut-elle se transformer en matière ? La célèbre équation nous dit que "l'énergie

es igual a la masa por la velocidad de la luz  al cuadrado”. Pero antes que nada hay que evitar is equal to the mass times the speed of light squared". But first of all we must avoid est égale à la masse multipliée par la vitesse de la lumière au carré". Mais avant tout, il faut éviter

confusiones: aunque nos suenen parecido, masa y  materia no son lo mismo. La materia no tiene una confusions : bien qu'elles se ressemblent, la masse et la matière ne sont pas la même chose. La matière n'a pas de

definición científica precisa, pero coloquialmente  le llamamos “materia” a todo lo que tiene volumen,

o sea, que ocupa un lugar en el espacio,  y que posee masa. La masa es, entonces,

una propiedad de la materia. Podemos decir que la  masa es la resistencia de un objeto a los cambios

de movimiento, o sea, es lo mismo que su inercia.  Un tren se resiste más a frenar que un automóvil:

el tren tiene más masa. En presencia de un campo  gravitacional, podemos medir la masa como “peso”. the train has more mass. In the presence of a gravitational field, we can measure mass as "weight". le train a plus de masse. En présence d'un champ gravitationnel, nous pouvons mesurer la masse comme un "poids".

Un costal lleno de piedras se resiste más  a alejarse del suelo que un costal lleno de A sack full of stones is more reluctant to leave the ground than a sack full of stones. Un sac rempli de pierres sera plus réticent à quitter le sol qu'un sac rempli de

algodón porque el primero tiene más masa. Ahora un dato que te sorprenderá:

la masa de un objeto no es simplemente la suma  de las masas de sus componentes. La masa total the mass of an object is not simply the sum of the masses of its components. The total mass

depende de cómo están organizadas sus partes y  qué tanto se mueven esas partes dentro de ese depends on how its parts are organized and how much those parts move around within that dépend de l'organisation de ses parties et de la mobilité de ces parties au sein de cette organisation.

objeto. Así como lo oyes: un reloj en movimiento  tiene más masa que un reloj que no funciona, object. Just as you hear it: a moving clock has more mass than a non-functioning clock,

aunque el número de átomos de cada uno  sea el mismo. La tensión de sus resortes, even if the number of atoms in each is the same. The tension of their springs,

el movimiento de sus engranes y manecillas  es energía que se suma a la masa total del the movement of its gears and hands is energy that is added to the total mass of the

reloj. ¿Y cómo se calcula esa masa extra? Bueno,  pues es igual a la energía (cinética, potencial, And how is this extra mass calculated? Well, it is equal to the energy (kinetic, potential,

térmica), dividida entre la velocidad de la luz  al cuadrado. Claro que, al ser la velocidad de thermal), divided by the speed of light squared. Of course, since the speed of

la luz taaaan grande, la masa que se genera es  muuuy pequeña. Por eso, en la vida cotidiana

no alcanzamos a detectar la diferencia. Seguro  ya notaste algo: si despejamos la E de energía, we can't detect the difference. Surely you already noticed something: if we clear the E of energy, nous ne pouvons pas détecter la différence. Je suis sûr que vous avez remarqué quelque chose : si nous éliminons E de l'énergie,

esta ecuación es la famosísima de Einsten, y de  hecho él la escribió en esta forma la primera vez. this equation is Einsten's very famous equation, and in fact he wrote it in this form the first time. Cette équation est la très célèbre équation d'Einsten, qui l'a d'ailleurs écrite sous cette forme la première fois.

“Pero eso es masa extra”, dirás “¿Y el resto  de la masa? Porque el reloj que no funciona "But that's extra mass," you'll say "What about the rest of the mass? Because the clock that doesn't work "Mais c'est de l'argent en plus", dites-vous, "et le reste de l'argent ? Parce que l'horloge qui ne marche pas

tiene masa aunque no se muevan sus partes  ¿no?” Pues incluso el reloj parado tiene has mass even if its parts don't move, doesn't it?" Well, even the stopped clock has a une masse même si ses parties ne bougent pas, n'est-ce pas ?" Eh bien, même la montre arrêtée a une masse, même si ses parties ne bougent pas.

energía: si no está a cero grados kelvin, sus  moléculas vibran. En cada átomo los electrones energy: if it is not at zero degrees Kelvin, its molecules vibrate. In each atom, the electrons l'énergie : s'il n'est pas à zéro degré Kelvin, ses molécules vibrent. Dans chaque atome, les électrons

se mueven alrededor de cada núcleo. Y hay energía  en la “fuerza fuerte” que mantiene unidos los move around each nucleus. And there is energy in the "strong force" that holds together the se déplacent autour de chaque noyau. L'énergie de la "force forte" qui maintient la cohésion des noyaux est également présente.

protones con los neutrones, obligándolos a unirse  a pesar de que a los protones los repele su carga protons with neutrons, forcing them to bind together even though protons are repelled by their charge. les protons avec les neutrons, les forçant à s'unir malgré le fait que les protons sont repoussés par leur charge.

positiva. La energía presente ahí es tanta que nos  permite aprovechar la energía nuclear. Entonces positive. The energy present there is so much that it allows us to harness nuclear energy. So positive. L'énergie qui y est présente est telle qu'elle nous permet d'exploiter l'énergie nucléaire. Ainsi, les

¿de dónde obtienen su masa las partículas del  átomo? Una parte la obtienen de su interacción Where do the particles of the atom get their mass? Part of it comes from their interaction D'où vient la masse des particules de l'atome ? Elle provient en partie de leur interaction

con el campo de Higgs: la de los electrones  proviene de ahí. Pero la mayor parte de la masa with the Higgs field: that of the electrons comes from there. But most of the mass avec le champ de Higgs : la masse des électrons vient de là. Mais la majeure partie de la masse

que tienen los átomos (y por lo tanto, de una  piedra, de una fruta o de tí mismo), la aportan atoms (and therefore of a stone, of a fruit or of yourself), are provided by the atoms (and therefore of a stone, of a fruit or of yourself). que les atomes ont (et donc d'un caillou, d'un fruit ou de soi-même), ils lui fournissent des

los protones y neutrones. Y estos no son estas  esferitas sólidas que dibujamos los divulgadores. protons and neutrons. And they are not these solid spheres that we, the popularizers, draw.

Están formadas por quarks. Las masas sumadas de  los tres quarks que forman un protón son unas 2 They are formed by quarks. The summed masses of the three quarks that form a proton are about 2

mil o 3 mil veces menores que la masa de un protón  completo ¿de dónde viene el resto de la masa? thousand or 3 thousand times smaller than the mass of a full proton, where does the rest of the mass come from? mille ou trois mille fois plus petite que la masse d'un proton complet, d'où vient le reste de la masse ?

De la energía potencial con la que interactúan  los quarks entre ellos (llamada gluón). Y los From the potential energy with which the quarks interact with each other (called gluon). And the De l'énergie potentielle avec laquelle les quarks interagissent entre eux (appelée gluon). Et de l

quarks mismos le deben su masa a su interacción  con el campo eléctrico y el campo de gluones. quarks themselves owe their mass to their interaction with the electric field and the gluon field. Les quarks eux-mêmes doivent leur masse à leur interaction avec le champ électrique et le champ de gluons.

Por cierto: Hasta ahora no hemos podido convertir  toda la masa de un objeto en energía. Incluso una By the way: So far we have not been able to convert all the mass of an object into energy. Even one À propos : jusqu'à présent, nous n'avons pas réussi à convertir toute la masse d'un objet en énergie. Même un

bomba atómica en la que 1 kilo de plutonio se  fisiona, sólo convirtió en energía cinética, atomic bomb in which 1 kilo of plutonium is fissioned, only converted into kinetic energy, bombe atomique dans laquelle 1 kilo de plutonium est fissionné, uniquement converti en énergie cinétique,

térmica y electromagnética 1 gramo de masa. Y sí, sí es posible crear masa a partir de thermal and electromagnetic 1 gram of mass. And yes, yes it is possible to create mass from thermique et électromagnétique 1 gramme de masse. Et oui, oui, il est possible de créer de la masse à partir de

energía. Lo que pasa es que, como indica la  ecuación, se requiere muchísima energía para l'énergie. Comme l'indique l'équation, il faut une énorme quantité d'énergie pour

producir cantidades diminutas de masa. Si aceleras  dos fotones, partículas que no tienen masa, produce tiny amounts of mass. If you accelerate two photons, particles that have no mass, produisent d'infimes quantités de masse. Si vous accélérez deux photons, des particules qui n'ont pas de masse,

para que adquieran una energía espectacular y  los haces chocar entre sí... ¡bum! Del choque so that they acquire a spectacular energy and you make them collide with each other.... Boom! From the collision afin qu'ils acquièrent une énergie spectaculaire et que vous les fassiez entrer en collision les uns avec les autres... Boum ! De la collision

salen un par de partículas con masa: un electrón  y un positrón. Para que esto suceda los fotones out a pair of particles with mass: an electron and a positron. For this to happen, the photons

deben tener la energía equivalente a la masa de  los dos electrones multiplicada por la velocidad

de la luz al cuadrado. O sea que no puedes hacer  el experimento con dos apuntadores láser… pero si of light squared. So you can't do the experiment with two laser pointers... but you can. de lumière au carré. On ne peut donc pas faire l'expérience avec deux pointeurs laser... mais on peut le faire.

trabajaras en un laboratorio con un acelerador de  partículas podrías lograr este experimento llamado en travaillant dans un laboratoire équipé d'un accélérateur de particules, vous pouvez réaliser cette expérience appelée

“creación de pares” como lo hacen frecuentemente  quienes estudian la física de partículas. "pair creation" as is often done by those who study particle physics. Le terme "création de paires" est souvent utilisé par ceux qui étudient la physique des particules.

¿Sabes cuándo se dio una enorme conversión de  energía en materia? En los primeros segundos Do you know when a huge conversion of energy into matter occurred? In the first seconds Savez-vous qu'il y a eu une énorme conversion d'énergie en matière ? Dans les premières secondes

del universo: hace unos 13,800 millones de  años, cuando todas las partículas elementales of the universe: about 13.8 billion years ago, when all the elementary particles in the universe were de l'univers : il y a environ 13,8 milliards d'années, lorsque toutes les particules élémentaires de l'univers étaient à l'état d'ébauche.

se formaron a partir de la creación de pares. En el fondo, no es que la masa se convierta en formed from the creation of pairs. In the end, it is not that mass becomes formé à partir de la création de paires. Au final, ce n'est pas la masse qui devient

energía o al revés. Masa y energía son lo mismo.  Decir que la energía es igual a la masa por la

velocidad de la luz al cuadrado es similar a  decir que los centavos son igual a los pesos

multiplicados por cien: así como pesos y centavos  son dos modos de percibir o medir el dinero, multiplié par cent : tout comme les pesos et les cents sont deux façons de percevoir ou de mesurer l'argent,

masa y energía son dos modos de percibir un mismo  fenómeno. Podemos decir que, a fin de cuentas, mass and energy are two ways of perceiving the same phenomenon. We can say that, in the end, mass and energy are two ways of perceiving the same phenomenon, la masse et l'énergie sont deux façons de percevoir le même phénomène. On peut dire que, finalement, la masse et l'énergie sont deux façons de percevoir le même phénomène,

la masa es una propiedad que adquiere la energía  en ciertas condiciones, tomando las propiedades mass is a property that the energy acquires under certain conditions, taking the properties La masse est une propriété que l'énergie acquiert sous certaines conditions, en prenant les propriétés suivantes

de lo que llamamos materia. Por lo tanto es  acertado afirmar que, en un sentido muy literal of what we call matter. It is therefore accurate to state that, in a very literal sense

y nada místico ¡eres pura energía! ¡CuriosaMente! ¿Quieres apoyar a CuriosaMente? Puedes hacerlo You are pure energy! CuriosaMente! Do you want to support CuriosaMente? You can do it Vous êtes une énergie pure ! CuriosaMente ! Voulez-vous soutenir CuriosaMente ? Vous pouvez le faire

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Malo , Marco Ricardo Zunzunegui, Marco Rivera,  Martha, Noemi Moreno, Pancho, Paulo Reynaldo,

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