Tópico: A fórmula E = mc² passa em provas, com louvor

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A fórmula E = mc² passa em provas, com louvor    

São Paulo - Poucas coisas em ciência são tão amplamente aceitas como verdade quanto as leis da física de Albert Einstein. Ainda assim, não custa dar uma checada nelas de vez em quando para ter certeza. Foi o que fizeram pesquisadores do Instituto de Tecnologia de Massachusetts (MIT) e do Instituto Nacional de Padrões e Tecnologia (Nist) dos Estados Unidos.

Eles aplicaram o mais rigoroso teste de qualidade até hoje sobre a fórmula E = mc², possivelmente a equação mais famosa da ciência - e possivelmente a mais incompreendida pelos leigos.

O resultado foi o óbvio. Einstein estava certo: a energia de repouso (E) de um objeto é igual à sua massa (m) em repouso vezes a velocidade da luz (c) ao quadrado.

A comprovação foi feita pela combinação de dois experimentos envolvendo átomos de silício e enxofre. Cada equipe mediu um lado da equação separadamente e, ao final, os resultados foram inseridos na fórmula para ter certeza de que ela funciona.

Doutrina e teoria

“Apesar da ampla aceitação dessa equação como doutrina, precisamos lembrar que ela é uma teoria e só podemos confiar nela na medida em que é testada por experimentos”, afirma o pesquisador David Pritchard, do MIT, um dos autores do trabalho publicado na revista Nature.

“Se essa equação estivesse mesmo que minimamente incorreta, o impacto seria enorme, dada a maneira como a relatividade restrita está costurada no tecido teórico da física moderna e nas aplicações do dia-a-dia, como os sistemas de posicionamento global (GP)”, escrevem os cientistas.

Os experimentos mostraram que a margem de erro de E = mc² é de apenas 0,0000004%. “Até onde sabemos, este é o teste direto mais preciso já descrito para a famosa equação.”

Raios gama

Os pesquisadores do Nist mediram a energia (E) de raios gama liberada pelo núcleo dos átomos de silício e enxofre quando bombardeados com um nêutron (partícula de carga neutra), enquanto a equipe do MIT mediu a diferença de massa (m) dos núcleos antes e depois da incorporação do nêutron. A velocidade da luz é um valor constante, de 300 mil quilômetros por segundo.

“Quando o nêutron se incorpora ao núcleo, a massa do sistema muda e o núcleo emite uma partícula de luz (fótons)”, explica o físico Victor Rivelles, da Universidade de São Paulo (USP).

“Essa mudança de massa tem de ocorrer de acordo com a equação E = mc². Se você sabe a diferença de massa, tem de ser capaz de determinar a energia.”

Os pesquisadores, então, compararam a energia (E) medida pelo Nist com a massa (m) medida pelo MIT, vezes a velocidade da luz ao quadrado e todas a peças da equação se encaixaram perfeitamente.

Dia-a-dia

Além de estampar as camisetas de estudantes de física, a fórmula E = mc² é relevante para uma série de atividades do dia-a-dia e para a compreensão de fenômenos básicos do universo. Entre eles, aponta Rivelles, a energia liberada pela fissão de átomos de urânio em reatores nucleares e pela fusão de átomos de hidrogênio no interior do Sol.

Outro exemplo são as tomografias do tipo PET Scan, baseadas na emissão de fótons por uma substância radioativa que é injetada no organismo. “Se a fórmula de Einstein não valesse, o PET Scan nunca iria funcionar”, afirma Rivelles.

A equação foi proposta por Einstein um século atrás, em 1905, como parte da teoria da relatividade restrita sobre espaço e tempo. Foi nesse ano também que ele descobriu os fótons e provou, definitivamente, a existência de átomos e moléculas.

Feitos que foram comemorados em 2005 com o Ano Internacional da Física

fonte: http://www13.estadao.com.br/ciencia/noticias/2005/dez/25/23.htm


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“Quando o nêutron se incorpora ao núcleo, a massa do sistema muda e o núcleo emite uma partícula de luz (fótons)”, explica o físico Victor Rivelles, da Universidade de São Paulo (USP).

“Essa mudança de massa tem de ocorrer de acordo com a equação E = mc². Se você sabe a diferença de massa, tem de ser capaz de determinar a energia.”

a energia desses fotons liberado é igual a energia do neutron que incorporou no nucleo ?