Atualização: Em julho de 2023, estreiou nos cinemas o filme Oppenheimer, trazendo a emocionante história do físico J. Robert Oppenheimer, pai da bomba atômica e figura-chave no Projeto Manhattan - cujo texto a seguir, sobre Albert Einstein, também deve abordar.

Oppenheimer retrata o momento histórico da criação da bomba nuclear, acompanhando o físico teórico J. Robert Oppenheimer, que tinha a missão crucial de projetar e construir as primeiras bombas atômicas no Laboratório de Los Alamos durante o Projeto Manhattan. A jornada emocionante culmina nas trágicas consequências da utilização dessa poderosa arma nuclear nas cidades japonesas de Hiroshima e Nagasaki em 1945.

Recentemente, foi noticiado que a carta que Albert Einstein escreveu ao físico americano-polonês Ludwik Silberstein, um cético em relação às descobertas relativísticas, será leiloada por R$2,1 milhões. Essa carta contém uma equação aparentemente simples, E=mc². Claro que, por trás dessa "simplicidade", há uma das principais descobertas da humanidade, capaz de relacionar 'massa e energia'. Nesta matéria, o Engenharia 360 irá explicar alguns dos principais desdobramentos dessa relação e como isso é aplicado no campo científico!

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A relação de Einstein com a 2ª Lei de Newton

Essa relação descrita na carta de Albert Einstein vem da combinação da 2ª Lei de Newton e o princípio da relação de trabalho de uma força, no contexto da formulação relativística. Lembrando que a Física Relativística, traz uma generalização da própria Física Newtoniana!

Aplicando-se o princípio da conservação da energia, pode-se demonstrar a expressão E=mc²!

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O Projeto Manhattan

As descobertas de Einstein no campo da física nuclear deram ferramentas teóricas para o projeto da primeira bomba atômica. O cientista teve esse vislumbre e, em carta endereçada ao presidente Franklin Roosevelt, fez o alerta de que, em mãos erradas, poderia causar destruição sem precedente. Chegara a sugerir a possibilidade de Adolf Hitler estar desenvolvendo, antes dos norte-americanos, a tecnologia.

Após Einstein  entender a magnitude da energia liberada numa reação nuclear de fusão do hidrogênio foi possível, por exemplo, entender o impacto que a tecnologia causaria se usada com fins bélicos.

Infelizmente, os norte-americanos foram bem sucedidos no projeto das bombas de Hiroshima e Nagazaki!

A energia nuclear

Então, resumindo, massa pode ser convertida em energia. Esse é, aliás, o princípio do nosso Sol e de tantas outras estrelas que, através de incessantes reações nucleares de fusão de hidrogênio, formam átomos de hélio, com massa inferior à soma das massas individuais dos átomos - sendo, assim, emitida energia na proporção da diferença das massas inicial e final.

Para uma determinada massa de material radioativo, é possível, de forma controlada, produzir energia para abastecimento. São as usinas nucleares, amplamente difundidas na Europa e no Japão, por exemplo. E, no Brasil, há um projeto de usina nuclear, a Angra II - que, no momento, encontra-se inoperante.

Experimentos mais modernos, em aceleradores de partículas, comprovam diariamente a relação massa/energia. Na colisão de partículas, formando novas partículas, a energia emanada é a diferença entre as massas antes e depois da colisão, multiplicada pelo quadrado da velocidade da luz - neste caso, matéria convertida em energia. E há também a verificação de partículas energéticas, como quarks e gluóns, para a geração de prótons - energia convertida em matéria.

A saber, o Brasil possui um acelerador de partículas do tipo síncrotron, Sirius, localizado no município de Campinas, no interior de São Paulo.

E você, já conhecia essas decorrências da equação E=mc² de Albert Einstein, que relaciona massa e energia? Deixe nos comentários!

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Fontes: Revista Galileu.

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Cristiano Oliveira da Silva

Engenheiro Civil; formado pela Escola Politécnica da Universidade de São Paulo; com conhecimentos em 'BIM Manager at OEC'; promove palestras com foco em Capacitação e Disseminação de BIM / Soft Skills.