Imagem: crédito AI.
A equação \(E = mc^2\) não está explicitamente presente no artigo "Zur Elektrodynamik bewegter Körper" (Sobre a eletrodinâmica de corpos em movimento). Este artigo foi submetido à revista Annalen der Physik em 25 de junho de 1905 e publicado em 26 de setembro de 1905.
A equação \(E = mc^2\) foi introduzida com mais detalhes em outro artigo de Einstein, intitulado "Ist die Trägheit eines Körpers von seinem Energieinhalt abhängig?" (A inércia de um corpo depende do seu conteúdo energético?), também publicado em setembro de 1905 na revista Annalen der Physik.
Esta equação \(E = mc^2\) revolucionou nossa compreensão dos conceitos de espaço, tempo, massa e energia.
• A equação \(E = mc^2\) mostra como a energia de um objeto aumenta dramaticamente à medida que sua velocidade se aproxima da da luz.
• A equação \(E = mc^2\) mostra que a velocidade de 299.792.458 m/s é um limite superior na velocidade da matéria ou energia. Nada pode se mover mais rápido que a velocidade da luz, nem mesmo a informação. A velocidade da luz é medida com grande precisão por meio de lasers. Este valor limite é exato de 10-12 metros por segundo.
Objetos que se movem na velocidade limite também se moverão na velocidade limite em todos os referenciais, para todos os observadores.
• A equação estabelece uma equivalência fundamental entre massa (m) e energia (E). Sugere que a massa pode ser convertida em energia e vice-versa.
A massa é convertida em energia nas fissões nucleares (usinas nucleares, aceleradores de partículas) e nas fusões nucleares (estrelas). Permite-nos compreender fenómenos cósmicos, como as supernovas, onde enormes quantidades de energia são libertadas a partir da conversão de massa em energia.
A energia é convertida em matéria quando cria partículas elementares em aceleradores de partículas.
A natureza da antimatéria é explicada pela equação \(E = mc^2\). Matéria e antimatéria ao se encontrarem aniquilam e transformam 100% de sua massa em pura energia.
• O tempo e o espaço não são mais absolutos e uniformes, mas relativos. Isto significa que a medição do tempo e do espaço depende do movimento do observador. Dois observadores movendo-se um em relação ao outro medirão o tempo e o espaço de maneira diferente.
O tempo passa mais lentamente para objetos que se movem a velocidades próximas à da luz.
O comprimento dos objetos diminui à medida que se movem a velocidades próximas à da luz.
• A teoria da relatividade unifica espaço e tempo em um único conceito chamado “espaço-tempo”. Espaço e tempo não são mais considerados entidades independentes, mas sim interligados. Eventos que ocorrem simultaneamente para um observador não são simultâneos para outro observador em movimento relativo.
Esta equação mudou profundamente a forma como os físicos pensam sobre os conceitos fundamentais de espaço, tempo, energia e massa. \(E = mc^2\) nunca foi criticado. Se a equação estiver errada, isso significaria que a nossa compreensão da matéria e da energia é fundamentalmente falha. Isto teria um impacto profundo na nossa física, porque esta equação é a base de muitas teorias e aplicações científicas.
Teoria do muro de Planck