Einstein e sua famosa fórmula
Uma das equações mais populares da física é a famosa fórmula da energia de repouso, , deduzida por Albert Einstein no desenvolvimento da teoria da relatividade restrita. O artigo onde as ideias que dão origem a essa equação são discutidas por Einstein é apresentado aqui em uma tradução direta do alemão para o português.
One of the most popular equations of physics is the famous rest energy formula, , derived by Albert Einstein while developing the special relativity theory. The article where the ideas that give origin to this equation are discussed by Einstein is presented here in a direct translation from German to Brazilian Portuguese.
Palavras-chave: Einstein, relatividade especial, energia de repouso
Keywords: Einstein, special relativity, rest energy
DOI: 10.47456/Cad.Astro.v3n2.38604
é provavelmente a fórmula mais citadas por não físicos e um exemplo do gênio de Einstein. Mas o que essa fórmula significa?
Ela estabelece que a massa de um corpo (também chamada de inércia) é uma forma de energia e, portanto, pode ser transformada em outras formas de energia.
Uma das verificações experimentais mais importantes deste fato é representada pelo “defeito de massa”. Isto é, o fato que a massa de um núcleo atômico não seja igual à soma das massas dos seus constituintes, mas um pouco menor. Essa “falta” de massa é devida à energia de ligação que mantém o núcleo unido e que, mesmo não sendo associada a nenhuma partícula, possui uma massa pelo fato de ser uma energia. Aplicações do defeito de massa nuclear são (tristemente) famosas sob o nome de “energia nuclear”, usada para escopos civis (centrais nucleares) ou bélicos (bomba nuclear).
Surpreendentemente, Einstein descobriu como bônus do desenvolvimento da teoria especial da relatividade. A descrição conjunta de espaço e tempo naturalmente leva a considerar a massa como forma de energia. Lembre-se que na física newtoniana a massa é uma qualidade intrínseca da matéria e não é transformável em outras formas de energia, como por exemplo a energia cinética. Portanto, na física newtoniana, junto às famosas leis de conservação do momento e da energia coloca-se a lei de conservação da massa. Ao invés disso, na teoria especial da relatividade as três leis de conservação são contidas numa única lei (a da conservação do quadrimomento).
A tradução que segue é do artigo de Einstein: Ist die Trägheit eines Körpers von seinem Energieinhalt abhängig?, publicado nos Annalen der Physik 18 (1905): 639-641. Este artigo pode ser considerado como uma pedra miliar na história de , onde esta fórmula nasceu, demonstrada por Einstein. Por outro lado, pelo menos três cuidados devem ser tomados:
- Neste artigo Einstein não escreve explicitamente ; essa formulação da equivalência entre massa e energia é posterior (aparentemente de 1912, como encontrado num manuscrito de Einstein mesmo).
- A prova de fornecida neste artigo está baseada em várias hipóteses simplificadoras, que foram bastante criticadas. Para saber mais sobre este aspecto, veja-se o artigo de Hans C. Ohanian: Did Einstein prove ?, publicado em Studies in History
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