{"id":83,"date":"2021-05-26T13:59:05","date_gmt":"2021-05-26T13:59:05","guid":{"rendered":"https:\/\/fisica.net\/realnews\/relatividade\/emc2-o-que-significa-a-equacao-mais-famosa-de-einstein\/"},"modified":"2021-05-26T14:03:55","modified_gmt":"2021-05-26T14:03:55","slug":"emc2-o-que-significa-a-equacao-mais-famosa-de-einstein","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/fisica.net\/realnews\/relatividade\/emc2-o-que-significa-a-equacao-mais-famosa-de-einstein\/","title":{"rendered":"E=Mc2: O Que Significa A Equa\u00e7\u00e3o Mais Famosa De Einstein?"},"content":{"rendered":"\n

A equa\u00e7\u00e3o simples, mas poderosa, de Albert Einstein revolucionou a f\u00edsica conectando a massa de um objeto com sua energia pela primeira vez.<\/p>\n\n\n\n

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\u00c9 talvez a equa\u00e7\u00e3o mais famosa do mundo, e tamb\u00e9m uma das mais elegantes. A lend\u00e1ria equival\u00eancia de Einstein entre massa e energia, dada a f\u00f3rmula simples E=mc^2, \u00e9 familiar at\u00e9 mesmo para crian\u00e7as em idade escolar.<\/p>\n\n\n\n

\u00c0s vezes, ele simplesmente se destaca como um espa\u00e7o reservado para a ci\u00eancia \u2014 como em desenhos animados onde escrever E=mc^2 em um quadro-negro significa que h\u00e1 alguma f\u00edsica s\u00e9ria acontecendo. Mas a rela\u00e7\u00e3o que a equa\u00e7\u00e3o de Einstein faz alus\u00e3o a subjacente \u00e0s propriedades fundamentais do pr\u00f3prio universo. Massa \u00e9 energia, energia \u00e9 massa; a equa\u00e7\u00e3o constr\u00f3i uma ponte entre dois dom\u00ednios aparentemente d\u00edspares.<\/p>\n\n\n\n

A f\u00edsica subjacente \u00e0 equa\u00e7\u00e3o \u00e9 apropriadamente inebriante e complexa. Mas para o resto de n\u00f3s, o significado da f\u00f3rmula de Einstein se resume em grande parte a uma coisa: h\u00e1 uma enorme quantidade de energia ligada dentro da mat\u00e9ria que nos rodeia. A equa\u00e7\u00e3o iguala a energia de um corpo em seu referencial de repouso, o E no lado esquerdo da f\u00f3rmula, \u00e0 massa de um objeto multiplicada pela velocidade da luz ao quadrado.<\/p>\n\n\n\n

Como voc\u00ea provavelmente j\u00e1 sabe, a velocidade da luz \u00e9 muito r\u00e1pida. Os f\u00f3tons fecham a cerca de 300.000.000 metros por segundo (ou cerca de 186.000 milhas por segundo). Agora multiplique isso por si s\u00f3, ou quadrado, e o n\u00famero fica surpreendentemente grande. A velocidade da luz ao quadrado \u00e9 de 8,98755179 \u00d7 10^16 m^2\/s^2 (Isso \u00e9 8,9 com 16 zeros atr\u00e1s dela.)<\/p>\n\n\n\n

Um equ\u00edvoco comum em torno da f\u00f3rmula de Einstein \u00e9 que a massa pode ser convertida em energia. Isso n\u00e3o \u00e9 realmente verdade, nem \u00e9 o que Einstein quis dizer quando estabeleceu sua ideia revolucion\u00e1ria. Em vez disso, sua equa\u00e7\u00e3o mostra que uma mudan\u00e7a na massa de um objeto requer uma mudan\u00e7a em sua energia. \u00c9 a raz\u00e3o pela qual os produtos finais das rea\u00e7\u00f5es nucleares juntos pesam menos do que seus \u00e1tomos-m\u00e3e. Quando pr\u00f3tons e n\u00eautrons se separam dos \u00e1tomos durante a fiss\u00e3o nuclear, eles liberam energia. E, como sabemos de Einstein, isso \u00e9 equivalente a massa.<\/p>\n\n\n\n

\u00c9 f\u00e1cil ver que mesmo pequenas quantidades de mat\u00e9ria representam quantidades muito grandes de energia. Os seres humanos sentiram o gosto dessa energia assustadora quando inventamos a bomba at\u00f4mica. A enorme quantidade de energia liberada pela arma nuclear Little Boy era equivalente \u00e0 massa de menos de um grama de seu combust\u00edvel radioativo. Isso \u00e9 menos da metade do peso de um centavo.<\/p>\n\n\n\n

Voc\u00ea n\u00e3o precisa de uma arma at\u00f4mica para transformar massa em energia, \u00e9 claro. Voc\u00ea extrai energia da mat\u00e9ria toda vez que acende uma vela (embora o mecanismo seja uma rea\u00e7\u00e3o qu\u00edmica, em vez de nuclear). Mas a luz e o calor que v\u00eam de uma vela s\u00e3o apenas uma lasca da energia contida dentro. Uma \u00fanica vela pode acender um jantar rom\u00e2ntico, mas a energia equivalente a toda a massa interna seria suficiente para nivelar uma cidade inteira.<\/p>\n\n\n\n

O Paradoxo dos F\u00f3tons<\/p>\n\n\n\n

Embora a equa\u00e7\u00e3o energia-massa possa parecer simples, existem alguns casos especiais que parecem desafiar suas suposi\u00e7\u00f5es. Veja o caso de f\u00f3tons, por exemplo. Essas part\u00edculas, que representam pacotes de luz, t\u00eam massa zero, mas ainda cont\u00eam energia. Tomando a equa\u00e7\u00e3o de Einstein pelo valor nominal, isso parece ser imposs\u00edvel. Se mc^2 \u00e9 zero, ent\u00e3o E tamb\u00e9m deve ser zero. Mas sabemos que esse n\u00e3o \u00e9 o caso.<\/p>\n\n\n\n

O paradoxo \u00e9 resolvido com uma vers\u00e3o ligeiramente expandida e menos conhecida da equa\u00e7\u00e3o. Esta formula\u00e7\u00e3o adiciona momentum, ou p, e tamb\u00e9m o multiplica pela velocidade da luz. Escrito, a equa\u00e7\u00e3o \u00e9: E^2=p^2c^2 + m^2c^4. No caso de um f\u00f3ton, para o qual m=0, a equa\u00e7\u00e3o se resume a E=pc. Como os f\u00f3tons se movem \u00e0 velocidade da luz, independentemente de onde os vemos, eles t\u00eam impulso e, portanto, energia. \u00c9 um resultado que \u00e9 confirmado por experimentos em f\u00edsica de part\u00edculas, que retornam resultados que s\u00f3 s\u00e3o consistentes se a equa\u00e7\u00e3o energia-massa-momento for verdadeira para f\u00f3tons.<\/p>\n\n\n\n

O Poder de um Sinal Igual<\/p>\n\n\n\n

Definir E igual a mc^2 permitiu a f\u00edsica mais poderosa e influente do s\u00e9culo XX. Mas tamb\u00e9m foi uma esp\u00e9cie de salto l\u00f3gico para o campo da f\u00edsica. Antes do trabalho de Einstein, os cientistas viam a energia e a massa como duas coisas totalmente separadas. A energia, seja como luz, calor ou outras formas era sua pr\u00f3pria categoria, e a massa, algo mantido por toda a mat\u00e9ria, era outra. Embora massa e energia pudessem interagir entre si, nunca houve uma equival\u00eancia entre eles.<\/p>\n\n\n\n

Mas com dois simples golpes de uma caneta, Einstein estabeleceu massa igual \u00e0 energia, destruindo metaforicamente a parede entre os dois. Visto sob essa luz, \u00e9 poss\u00edvel entender que objetos com mais massa tamb\u00e9m t\u00eam mais energia, e que adicionar (ou subtrair) massa tamb\u00e9m altera a quantidade de energia que ela representa.<\/p>\n\n\n\n

A equa\u00e7\u00e3o de Einstein prefaciou n\u00e3o apenas a bomba at\u00f4mica, mas tamb\u00e9m a outras maneiras de aproveitar a energia nuclear. As usinas nucleares hoje utilizam os mesmos princ\u00edpios cient\u00edficos fundamentais que as armas nucleares. Pequenas \u201cbaterias\u201d nucleares alimentam a nave espacial Voyager \u2014 ainda funcionando depois de mais de quatro d\u00e9cadas \u2014 e usinas nucleares de maior escala poderiam um dia fornecer energia aos astronautas lunares. E se a humanidade quebrar o assustador desafio cient\u00edfico de sustentar a fus\u00e3o nuclear, teremos novamente que agradecer ao trabalho de Einstein.<\/p>\n\n\n\n

https:\/\/www.discovermagazine.com\/the-sciences\/e-mc2-what-does-einsteins-most-famous-equation-mean<\/a><\/p>\n\n\n\n

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