Você já deve conhecer a mais famosa equação de Einstein, E = mc². Em resumo, a equação diz a quantidade de energia armazenada na
matéria em repouso, e o quanto de energia você precisa para criar
matéria, em primeiro lugar.
Isso mesmo, é possível criar matéria diretamente a partir da energia;
fazemos isso o tempo todo, na verdade: em aceleradores de partículas,
em estrelas como o sol, em torno de buracos negros e estrelas de
nêutrons, em catástrofes cósmicas, etc; estamos constantemente criando
coisas puramente com energia.
É bem simples: pegue dois prótons com energia suficiente, faça-os colidir, e você terá três prótons e um antipróton.
Essa é a maneira como criamos a grande maioria da antimatéria aqui na
Terra. Se você somar toda a energia cinética das quatro partículas que
saem, você vai descobrir que é menor do que a energia cinética dos dois
prótons com que você começou – a massa de um próton e um antipróton,
vezes a velocidade da luz ao quadrado.
Isso é o que E = mc² nos diz: que a massa é apenas uma forma de
energia, e que pode ser criada ou destruída de forma muito fácil, desde
que você converta essa massa em outra forma de energia.
Mas há uma aplicação muito mais comum e até mesmo mundana da equação mais famosa de Einstein: todas as reações nucleares e químicas que existem.
Você já ouviu falar de uma reação nuclear: é quando usamos núcleos
com massa baixa e os combinamos para fazer um ou mais núcleos maiores
(fusão), ou quando usamos núcleos pesados e os separamos para formar
outros com menos massa (fissão). Em ambos os casos, a quantidade de
energia liberada é enorme, embora as alterações na massa sejam
relativamente pequenas.
A explosão nuclear mais poderosa da história (bomba Tsar) lançou cerca de 60 megatons de energia, convertendo menos do que 50 gramas de massa em energia.
Mas E = mc² entra em jogo em lugares muito menos espetaculares do que
bombas: as reações químicas insignificantes que fundamentam todos os
processos biológicos (e inorgânicos) da vida cotidiana são todas
baseadas em como os elétrons são ligados a átomos e moléculas.
Elétrons transitam entre diferentes níveis de energia e
configurações. A energia ou é absorvida ou emitida para equilibrar cada
reação.
Quando uma planta absorve um fóton para a fotossíntese, aumenta em
massa em proporção direta com a energia do fóton que é absorvido,
seguindo a lei E = mc². Quando um ser humano queima seu combustível
químico a fim de manter a temperatura do corpo, perde massa em proporção
direta com a energia liberada a partir da quebra dessas ligações
químicas.
Assim, cada vez que você faz algo que libera energia, você está
perdendo massa em proporção direta com a quantidade de energia que é
liberada. E, da mesma forma, cada vez que absorve energia, ganha massa
em proporção direta com a quantidade de energia que é absorvida.
Então, o que isto significa é que a massa é uma forma de energia, e
que estas duas grandezas, não importa o que você faça, são proporcionais
entre si. Em termos de uma equação, E α m.
Mas, para transformar esse símbolo proporcional (α) em um sinal de
igual, você precisa obter o fator de conversão correto – é ele que te
diz como a energia está relacionada com a massa, quantitativamente.
E esse fator de conversão é a velocidade da luz ao quadrado. Descobrir tudo isso foi apenas uma das grandes contribuições de Einstein para a nossa compreensão do universo.
E isso foi há 108 anos, acredite ou não. Mesmo que você provavelmente
nunca pense sobre essa equação, E = mc² (ou E / c² = m) afeta
praticamente tudo o que ocorre em nosso mundo: toda vez que você se
mexe, respira, pensa, ouve uma batida de seu coração, você está
convertendo massa em energia, e, cada vez que digerir uma refeição, você
está convertendo essa energia de volta em massa.
Tudo o que adiciona ou subtrai energia de um sistema faz sua massa
mudar, e podemos descobrir, até as mais ínfimas quantidades mensuráveis,
por quanto. Como? Através de E = mc².
Fonte: http://scienceblogs.com/startswithabang/
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