Muitas pessoas não conseguem perceber quanta energia há na matéria. No entanto, há algo ainda mais intrínseco a esse aspecto da matéria que escapou dos cientistas por anos.
Não foi até o esplendor de Albert Einstein que conseguimos compreender completamente essa correlação entre massa e energia. Digite E = mc2. Essa fórmula algébrica aparentemente simples representa a correlação de energia com a matéria (equivalência energética de qualquer quantidade de massa). Muitos já ouviram falar, mas muitos não entendem o que isso implica. Muitas pessoas desconhecem quanta energia está contida na matéria. Assim, pelos próximos minutos, tentarei transmitir a você a magnitude de sua própria equivalência de energia potencial pessoal.
Primeiro, devemos quebrar essa equação. O que cada uma das letras significa? Quais são os seus valores? Vamos dividir da esquerda para a direita:
E representa a energia que medimos em Joules. Joules é uma medida de SI para energia e é medida em quilogramas x metros ao quadrado por segundo ao quadrado [kg x m2/ s2] Tudo isso significa essencialmente que um joule de energia é igual à força usada para mover um objeto específico 1 metro na mesma direção que a força.
m representa a massa do objeto especificado. Para esta equação, medimos a massa em quilogramas (ou 1000 gramas).
c representa a velocidade da luz. No vácuo, a luz se move a 186.282 milhas por segundo. No entanto, na ciência, utilizamos o SI (Sistema Internacional de Unidades), portanto usamos medições de metros e quilômetros em oposição a pés e milhas. Portanto, sempre que fazemos nossos cálculos de luz, usamos 3,00 × 108m / s, ou melhor, 300.000.000 metros por segundo.
Então, essencialmente, o que a equação está dizendo é que, para uma quantidade específica de massa (em quilogramas), se você a multiplicar pela velocidade da luz ao quadrado (3,00 × 108)2, você obtém sua equivalência energética (Joules). Então o que isso quer dizer? Como posso me relacionar com isso e quanta energia existe na matéria? Bem, aqui vem a parte divertida. Estamos prestes a realizar um experimento.
Não é para isso que precisamos de equipamentos sofisticados, nem para um grande laboratório. Tudo o que precisamos é de matemática simples e nossa imaginação. Agora, antes de prosseguir, gostaria de salientar que estou utilizando essa equação em sua forma mais básica. Existem muitas derivadas mais complexas dessa equação que são usadas para muitas aplicações diferentes. Também vale a pena mencionar que quando dois átomos se fundem (como o hidrogênio se fundindo com hélio no núcleo de nossa estrela), apenas cerca de 0,7% da massa é convertida em energia total. Para nossos propósitos, não precisamos nos preocupar com isso, pois estou ilustrando as quantidades incríveis de energia que constituem sua equivalência em massa, não ilustrando a fusão de toda a sua massa se transformando em energia.
Vamos começar coletando os dados para que possamos inseri-los em nossa equação. Eu peso aproximadamente 190 libras. Novamente, como usamos unidades SI na ciência, precisamos converter isso de libras para gramas. Aqui está como fazemos isso:
1 Josh = 190 libras
1 libra = 453,6g
Então 190lbs × 453.6g / 1 lbs = 86.184g
Então 1 Josh = 86.184g
Como nossa medida para E está em Joules, e as unidades de medida de Joule são quilogramas x metros ao quadrado por segundo ao quadrado, preciso converter minha massa em gramas para a minha massa em quilogramas. Fazemos assim:
86.184g × 1kg / 1000g = 86.18kg.
Então, 1 Josh = 86,18kg.
Agora que estou na unidade de medida correta para massa, podemos inserir os valores na equação e ver exatamente o que obtemos:
E = mc2
E = (86,18 kg) (3,00 × 108em)2
E = 7,76 × 1018 J
É assim: 7.760.000.000.000.000.000 ou cerca de 7,8 septilhões de joules de energia.
Esta é uma quantidade incrivelmente grande de energia. No entanto, ainda parece muito vago. O que esse número significa? Quanta energia é realmente isso? Bem, vamos continuar esse experimento e encontrar algo com o qual possamos medir isso, para ajudar a colocar essa quantidade de energia em perspectiva para nós.
Primeiro, vamos converter nossa energia em uma medida equivalente. Algo com o qual podemos nos relacionar. Como soa o TNT? Primeiro, devemos identificar uma unidade de medida comum para o TNT. O kiloton. Agora, descobrimos quantos quilotons de TNT existem em 1 Joule. Depois de pesquisar um pouco, encontrei uma taxa de conversão que nos permitirá fazer exatamente isso:
1 Joule = 2,39 × 10-13 quilotons de explosivos. Significando que 1 Joule de energia é igual a .000000000000239 quilotons de TNT. Esse é um número muito pequeno. Uma maneira melhor de entender esse relacionamento é mudar essa proporção para ver quantos Joules de energia há em 1 quiloton de TNT. 1 quiloton de TNT = 4,18 × 1012 Joules ou melhor, 4.184.000.000.000 Joules.
Agora que temos nossa taxa de conversão, vamos fazer as contas.
1 Josh (E) = 7,76 x 1018 J
7.76 x 1018 J x 1 kT TNT / 4,18 x 1012 J = 1.856.459 quilotons de TNT.
Assim, concluindo nosso pequeno experimento mental, descobrimos que apenas um ser humano é aproximadamente a equivalência de 1,86 MILHÃO de quilotons de TNT em energia. Vamos agora colocar isso em perspectiva, apenas para iluminar a enorme quantidade de poder que essa equivalência realmente é.
A bomba que destruiu Nagasaki no Japão durante a Segunda Guerra Mundial foi devastadora. Nivela uma cidade em segundos e encerra a Guerra do Pacífico. Essa bomba foi de aproximadamente 21 quilotons de explosivos. Então isso significa que eu, 1 ser humano, tenho 88.403 vezes mais energia explosiva em mim do que uma bomba que destruiu uma cidade inteira ... e isso vale para todo ser humano.
Então, quando você ouvir alguém lhe dizer que você tem um potencial real, basta responder que eles não têm idéia ...
