teoría de la Relatividad Especial - Curso de Relatividad Especial al ...

A altas velocidades la masa crece muy rápido (ver tabla 1 en A.4.2).
La masa creciente impide llegar a la velocidad de la luz.
Sin embargo la idea de que la energía se manifieste como masa tiene dos interpretaciones.
La primera interpretación, que se deduce de la ecuación de Einstein, nos indica que cada
partícula material pasa a tener más masa, más inercia.
Lo que Einstein demostró es que cualquier proceso en el que aparezca un intercambio de energía
es también un intercambio de masa, o dicho de otra manera, que la energía manifiesta propiedades
inerciales.
Pero Einstein fue más allá. Cuando demostró la famosa ecuación que relaciona masa y energía
(en 1905) ya propuso una segunda interpretación: que la masa se podía transformar en energía y
viceversa. Esto nos parece hoy muy natural pues la bomba atómica ha demostrado claramente que
la masa se puede transformar en energía, pero en su época nadie tenía ni idea de como transformar
una cosa en la otra. La energía de las estrellas y de las centrales nucleares se basa también en este
tipo de transformaciones.
Hay que decir que incluso después de la bomba atómica se sabía que se podían transformar
neutrones en protones o núcleos de un tipo (un elemento químico) en núcleos de otro tipo (otro
elemento químico), pero de ahí a proponer que con la suficiente energía y usando solamente energía
podemos crear un protón o un átomo, o que podemos desintegrar un átomo para extraer toda su
energía hay un salto muy grande, y sin embargo esto es lo que propuso Einstein.
Hoy sabemos que también en esto tenía razón.
El camino para entender estos procesos y comprobarlos experimentalmente fue bastante largo y
pasó por el desarrollo de la física nuclear, y por el descubrimiento de las antipartículas, los
neutrinos, etc. Al final se ha comprobado que su fórmula refleja fielmente la relación entre masa y
energía.
A.8.4. La demostración de la ecuación de la energía
Según lo que hemos dicho, cuando empujamos un objeto y le transmitimos una pequeña cantidad
de energía también le estamos transmitiendo una pequeña cantidad de masa.
¿Porqué nunca se había detectado ese aumento de masa?
Porque las energías que manejamos habitualmente representan cantidades minúsculas de masa,
que resultan imposibles de apreciar en comparación con la masa del objeto que estamos moviendo.
En la práctica nunca podremos medir aumentos tan pequeños de masa, así que en nuestro entorno
cotidiano nunca podremos apreciar que masa y energía sean la misma cosa.
Sin embargo si seguimos un razonamiento del estilo del que utilizó Einstein, resulta muy fácil
ver que la energía “debe” manifestarse como masa necesariamente.
El razonamiento de Einstein se basa en dos suposiciones que a finales del siglo XIX ya estaban
bien comprobadas:
1) La energía luminosa (o en general la energía electromagnética) se puede transmitir a los
cuerpos materiales que la absorben o la emiten, es decir, cuando los fotones chocan con los átomos
de los cuerpos materiales y son absorbidos, les transmiten un cierto impulso, de manera similar a
como ocurre en los choques de partículas. Debido a esta capacidad de transmitir movimiento los
físicos dicen que los fotones (la luz) tienen momento lineal.
2) Un sistema cerrado al que no se aplican fuerzas exteriores se comporta como una sola masa
concentrada en el centro de masas. Si el centro de masas está quieto permanecerá así
indefinidamente mientras no apliquemos fuerzas exteriores.
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