Clique Ciência: Para que serve a famosa equação E=mc²?

Cintia Baio

Do UOL, em São Paulo

E = mc². Quantas vezes você já leu ou ouviu falar dessa equação?

A Teoria Especial da Relatividade (ou Teoria da Relatividade Restrita) foi escrita pelo cientista alemão Albert Einstein em 1905 (embora sua versão completa só tenha sido divulgada em 1916) e é considerada um divisor de águas entre a física clássica e a moderna. 

Mas você sabe para o que ela serve?

Antes da teoria de Einstein, os cientistas acreditavam que energia e massa eram coisas diferentes --massa era quantos quilogramas de material havia em determinada estrutura, enquanto energia era o que permitia que objetos e campos se movessem ou interagissem.

A equação de Einstein, no entanto, mostrou que energia e massa eram maneiras diferentes de medir a mesma coisa.

E = energia

m = massa total

c = velocidade da luz (300 mil km/s)

E = mc² quer diz que, num sistema (um átomo, uma pessoa ou o sistema solar, por exemplo), a energia é igual a sua massa multiplicada pela velocidade da luz ao quadrado.

Em outras palavras, com esta fórmula é possível saber qual a energia de um objeto mesmo quando ele não está aquecido, irradiado ou movimentando-se.

Pela equação, uma pequena quantidade de massa sempre vai se transformar em uma grande quantidade de energia. Um exemplo concreto: a massa de uma moeda de um centavo quando convertida em energia gera energia capaz de abastecer a área metropolitana de Nova York por pelo menos dois anos. 

AFP
Nuvem de cogumelo gerada pela explosão da bomba nuclear sobre Hiroshima em 6 de agosto de 1945

No que a teoria é normalmente usada?

Existe um caso emblemático: a teoria de Einstein foi usada na construção das bombas atômicas jogadas em 1945, durante a Segunda Guerra Mundial, nas cidades japonesas de Hiroshima e Nagasaki. Essas armas nucleares tinham potência equivalente a 20 mil toneladas de dinamite e provocaram a morte de mais de 350 mil pessoas.

Não é possível afirmar que a teoria é diretamente responsável pela bomba atômica, mas, claramente, foi uma das grandes descobertas que ajudaram a compreender as reações nucleares --ou como uma pequena quantidade de massa pode virar uma enorme quantidade de energia.

Tanto que Einstein chegou a escrever uma carta para o então presidente dos EUA, Franklin Roosevelt, alertando que os nazistas podiam estar desenvolvendo armas atômicas. Mas, o que aconteceu foi o contrário. Quem criou as bombas atômicas foram os americanos.

Aceleradores de partículas

Atualmente, os aceleradores de partículas que estudam a física fundamental são um outro campo onde a equação de Einstein torna-se útil.

Arte/UOL
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 De acordo com a teoria da relatividade, quanto mais rápido algo se move, mais maciço ele se torna.

Assim, em um acelerador de partículas, prótons são acelerados quase que à velocidade da luz e colidem uns nos outros. A grande energia proveniente dessas colisões permite a formação de partículas novas, mais maciças do que prótons --como o bóson de Higgs.

Especialista consultado: Felipe Oliveira, engenheiro físico pela Stevens Institute of Technology. Fontes: Universe Today, The Guardian, American Museum of The Natural History

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