Por e. se entiende la capacidad que posee un sistema para producir trabajo mecánico, y su contenido energético se mide, precisamente, por el trabajo a que puede dar lugar. Cuando dicha e. se debe a la velocidad de que está animado el sistema se dice que posee e. cinética, y su valor se expresa por la mitad del producto de su masa por el cuadrado de dicha velocidad; en cambio, si la capacidad de proporcionar. trabajo es debida a la posición que ocupa el sistema, la e. que posee se denomina potencial.

     

      Las unidades de e. y de trabajo mecánico más corrientes, son el julio (fui.) y el Kilovatio hora (Kwh.) que equivale a 3,6 millones de Jul.; para dar una idea del valor de dichas magnitudes, basta recordar que cuando levantamos 1 Kilogramo a un metro, realizamos un trabajo de 1 Kilográmetro (Kgm.), equivalente a 9,8 Jul., que queda almacenado en dicho Kilogramo en forma de e. potencial.

     

      Por otra parte, el concepto de masa (v.) corresponde al de cantidad de materia, y su medida, como es sabido, se logra con una balanza, comparándola a la del patrón que es el Kilogramo.

     

      Todas las experiencias puramente mecánicas, en las que no existan rozamientos que disipen e. en forma de calor, ponen de manifiesto que la e. mecánica total de un sistema aislado es constante; p. ej., en un péndulo que oscila, de no existir rozamiento, tendríamos una transformación continua de e. potencial en cinética y viceversa. Ahora bien, cuando los fenómenos no son puramente mecánicos y la e. mecánica se transforma en e. de otro tipo, calorífica, eléctrica, luminosa, etc., ocurre que lo que se conserva es la e. total del sistema. Esto es lo que expresa el principio de conservación de la energía que fue durante muchos años una de las más sólidas bases de la Física: la e. puede transformarse, de uno a otro tipo, pero el contenido energético global de un sistema aislado, y, por tanto, el del universo, es constante, y no puede destruirse.

     

      Algo análogo ocurría con la materia, pues, de acuerdo con otro principio de conservación, su indestructibilidad parecía evidente, y este hecho era uno de los postulados fundamentales de la Química.

     

      Pero, a partir de los primeros años del presente siglo, viene ocurriendo que varios principios que eran aceptados como lógicos e indiscutibles tienen que ser revisados y, en varios casos, sustituidos por otros que, si a primera vista pueden parecer menos lógicos, tienen la ventaja de poderse comprobar experimentalmente; ello fue debido a la aparición de la teoría cuántica y a la de la relatividad; la segunda es la que interesa, en este caso, con vistas a justificar por qué materia y e. pueden englobarse en un mismo concepto, como si ambas fueran tan sólo dos manifestaciones distintas de una misma esencia.

     

      La teoría de la relatividad (v.) se basa en dos postulados: 1) es imposible saber si estamos o no en reposo absoluto; y 2) la velocidad de la luz es la misma para cualquier observador, con independencia de su movimiento relativo. Hay que insistir en el hecho de que ambos postulados tienen sólida base experimental, aunque a primera vista puedan no parecer lógicos; por esta razón Einstein (v.) decidió edificar sobre ellos una nueva Mecánica para sustituir a la clásica, pues ésta se basaba en postulados o afirmaciones que parecían lógicos, pero, en cambio, no admitían confirmación experimental; tales son la existencia del espacio y tiempo absolutos.

     

      Los nuevos postulados, y especialmente el segundo, parecen incluso ir contra la lógica; p. ej., a primera vista, y en virtud de lo que ocurre cuando determinamos velocidades de cuerpos corrientes que se mueven en la Tierra, cabría esperar lo contrario de lo que afirma el segundo postulado que, sin embargo, está perfectamente confirmado por la célebre experiencia de Michelson. En consecuencia, no debe extrañar que también las conclusiones a que conduce la nueva Mecánica sean sorprendentes, e incluso aparentemente absurdas, pero cuando hubo posibilidad de comprobarlas experimentalmente con partículas cuya velocidad era comparable a la de la luz, c=3X 108 m.seg -1, los resultados estuvieron de acuerdo con lo previsto por la teoría.

     

      Entre todas las conclusiones a que llega la Mecánica relativista interesa destacar dos: 1) la masa de un cuerpo no es constante, sino que depende de su velocidad; y 2) masa y e. son equivalentes, y el factor de transformación de la primera en la segunda es el cuadrado de la velocidad de la luz. La primera se expresa porm = Me/ (1- v21C2)1/2 donde me es la masa en reposo, m la que el mismo cuerpo posee cuando su velocidad es v. Obsérvese que sólo cuando v se hace comparable con c, ambas masas empiezan a diferir, tendiendo m a ser infinitamente grande cuando v tiende a c. La segunda conclusión se expresa así:W=m•c2,y equivale a afirmar que intrínsecamente toda masa, por sí misma, con independencia de su posición y velocidad, posee una e.; esto justifica la enorme producción de e. que tiene lugar en ciertos procesos nucleares, tales como los de fisión y fusión (v.), en los que hay desaparición de masa y, en consecuencia, surge una extraordinaria liberación de e. Téngase en cuenta, p. ej., que la equivalencia energética de un gramo es de 9X1013 Jul., 30 millones de Kwh. aprox.; bien es verdad que en ningún proceso del macrocosmos se logra transformar toda la masa en energía, y sí sólo una fracción, pero el dato citado permite comprender en qué reside la trascendencia de la e. de origen nuclear: liberación de grandes cantidades de e. con un mínimo de combustible.

     

      Resumiendo, lo que realmente se conserva constante en el universo es la suma de la masa y e. existentes; por esta razón, cuando el Creador hizo la luz, es decir, la e., todo el resto del universo material pudo ir surgiendo en virtud de las leyes físicas que lo rigen y que poco a poco la inteligencia humana puede, por sí misma, ir descifrando.

     

      V. t.: MATERIA II, 1; CINEMÁTICA; DINÁMICA; MASA; RELATIVIDAD, TEORÍA DE LA.