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E = mc ao quadrado é a fórmula mais famosa da física. É freqüentemente chamada de Teoria da Equivalência de Energia em Massa. A maioria das pessoas sabe que Albert Einstein o desenvolveu, mas poucas têm ideia do que isso significa. Essencialmente, Einstein surgiu com uma relação entre matéria e energia. Seu gênio estava percebendo que a matéria pode ser transformada em energia e energia em matéria.
Identificação
O "E" na fórmula significa energia, medida em unidades chamadas ergs. O "m" representa a massa em gramas. O "c" é a velocidade da luz medida em centímetros por segundo. Quando a velocidade da luz é multiplicada por si mesma (ao quadrado) e depois multiplicada pela massa, o resultado é um número muito grande. Isso mostra que a energia armazenada em até uma pequena quantidade de massa é enorme.
Fusão
Uma maneira de liberar energia em massa é a fusão dos átomos que compõem essa massa. Isso acontece às vezes na natureza. Por exemplo, dentro de uma estrela, dois átomos de hidrogênio podem ser propelidos juntos a uma velocidade tão grande que os prótons únicos em seus núcleos se fundem para formar um átomo de hélio com dois prótons. O processo transforma cerca de 7% da massa original em energia. Isso pode ser calculado com a fórmula E = mc ao quadrado. O processo é chamado de fusão nuclear. Vemos isso em dispositivos artificiais, como aceleradores de partículas e bombas nucleares.
Fissão
Outra maneira de liberar a energia da massa é separar os átomos dessa massa. Isso também ocorre naturalmente na natureza. Por exemplo, o urânio é elemento radioativo. Isso significa que está desmoronando. Existem 92 prótons em seu núcleo. Todos eles estão carregados positivamente e tentando fugir um do outro. É semelhante a dois ímãs com a mesma polaridade repelindo um ao outro. Quando os átomos de urânio perdem prótons, eles se tornam outros elementos. Quando você soma o peso do novo núcleo com o peso dos prótons ejetados, o resultado é um pouco mais leve que o átomo de urânio original. A massa perdida é transformada em energia. É por isso que os elementos radioativos liberam calor e luz. Isso é chamado de fissão nuclear. A energia criada também pode ser calculada com a fórmula E = mc ao quadrado.
Matéria e Antimatéria
Os prótons e elétrons que compõem o universo são primos de "imagem espelhada" chamados antiprótons e pósitrons; essas partículas têm a mesma massa, mas carga elétrica oposta. Curiosamente, quando uma partícula normal colide com seu gêmeo antimatéria, elas se apagam, transformando toda a sua massa em energia. Por causa de E = mc ao quadrado, a liberação de energia é enorme. Felizmente, nosso universo tem muito pouca antimatéria, tornando raras essas colisões.
História
A teoria de Einsteins revolucionou a maneira como os seres humanos viam o universo. Juntou-se às noções de massa e energia, que antes se pensavam serem completamente separadas. Einstein mostrou que a massa pode ser transformada em energia e a energia pode se tornar massa. Agora entendemos mais por que as estrelas brilham, a natureza dos buracos negros e a criação do universo graças a E = mc ao quadrado. O lado sombrio da fórmula é seu uso no desenvolvimento de armas nucleares. De fato, foi o próprio Einstein quem pediu o desenvolvimento da primeira bomba atômica antes que os inimigos das Américas em tempo de guerra pudessem.