COMO ENERGIA E MATéRIA SãO IGUAIS?

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Como Einstein nos mostrou, luz e matéria e apenas aspectos da mesma coisa. Como um se torna o outro?

A equação mais famosa de Albert Einstein diz que energia e matéria são dois lados da mesma moeda.
Mas o que isso realmente significa? E como as equações são famosas? Eu gosto de acreditar que as equações podem ser famosas da maneira que uma obra de arte ou uma filosofia podem ser famosas. As pessoas podem ter consciência da coisa e, no entanto, nunca interagiram com ela. Eles podem entender que é importante, e ainda não entender por que é tão significativo. O que é um pouco ruim, pois essa é realmente uma ideia adorável para curvar a mente.

A origem de E = mc² reside na relatividade especial. A luz tem a mesma velocidade, independentemente do quadro de referência em que você se encontra. Não importa onde você esteja ou com que rapidez esteja indo. Se você estivesse parado na berma da estrada e observasse um carro viajando à velocidade da luz, veria a luz dos faróis se afastando deles à velocidade da luz.

Mas o motorista do carro ainda veria a luz se movendo à frente deles na velocidade da luz. Isso só é possível se o tempo deles parecer diminuir com relação a você e você e as pessoas no carro não puderem mais concordar com quanto tempo levaria um segundo para passar.

Assim, a luz parece estar se afastando deles mais lentamente, mas à medida que experimentam as coisas mais lentamente, tudo se equilibra. Isso também afeta sua massa aparente. Se pisarem no acelerador, acelerarão mais lentamente do que você esperaria. É como se o carro tivesse mais massa do que você espera. Portanto, a relatividade exige que, quanto mais rápido um objeto se move, mais massa ele parece ter. Isso significa que, de alguma forma, parte da energia do movimento do carro parece se transformar em massa. Daí a origem da equação de Einstein. Como isso acontece? Nós realmente não sabemos. Só sabemos que sim.

O mesmo efeito ocorre com partículas quânticas, e não apenas com a luz. Um nêutron, por exemplo, pode decair em próton, elétron e antineutrino. A massa dessas três partículas é menor que a massa de um nêutron; portanto, cada uma delas recebe energia também. Então energia e matéria são realmente a mesma coisa. Completamente intercambiável. E finalmente, embora energia e massa estejam relacionadas através de uma relatividade especial, massa e espaço estão relacionadas através de uma relatividade geral. Você pode definir qualquer massa por uma distância conhecida como raio de Schwarzschild, que é o raio de um buraco negro dessa massa. Então, de certa forma, energia, matéria, espaço e tempo são todos aspectos da mesma coisa.

O que você acha? Como E = mc², qual é a ideia mais famosa que você pode pensar em física?

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