Massa e Energia

Se sairmos às ruas da cidade e perguntarmos para várias pessoas se elas conhecem a Teoria da Relatividade, provavelmente muitas não saberão, mas se mostrarmos a equação de Einstein, E = m . c², muitas dirão que a reconhecem. Sem dúvidas essa equação é o aspecto mais conhecido da Teoria da Relatividade.

Embora seja bastante popular, podemos dizer que a equação não possui um significado simples como muitos pensam. O seu significado é um pouco mais complexo do que parece ser. Vejamos uma equação parecida:

ΔE = (Δm).c²

Nos trabalhos publicados por Einstein sobre a eletrodinâmica dos corpos e posteriormente sobre a inércia de um corpo depender de seu conteúdo de energia, ambos em 1905, ele mostrou que a massa inercial de um corpo sofre variação toda vez que o ele perde ou ganha energia. Assim, Einstein postulou que se um corpo ganha energia ΔE, sua massa também tem um aumento Δm, dado pela seguinte equação:

ΔE = Δm.c²

Da mesma forma, se o corpo perder energia, sua massa inercial também diminuirá. Por exemplo, a massa de um cubo de ferro quente se torna maior do que a massa de um cubo de ferro frio, uma mola comprimida tem massa maior do que quando não estava comprimida, pois o acréscimo de energia potencial elástica ocasiona um aumento de massa inercial da mola.

Nos estudos que realizamos em química, aprendemos que a massa dos reagentes é igual à massa dos produtos de uma reação química. Essa lei é conhecida como a lei de Lavoisier, ou conservação da massa. Dessa forma, podemos entender melhor por que essa igualdade é aproximada, pois durante uma reação química, geralmente ocorre a absorção ou liberação de calor para o meio externo, havendo, então, uma variação de massa.

Mas como dissemos no exemplo anterior, a variação de massa é tão pequena que as balanças não podem determiná-la. A validade da equação de Einstein só foi possível quando os físicos analisaram as transformações que ocorriam nos núcleos atômicos. Pois, durante essas transformações, as variações de massa são muito maiores do que as que ocorrem numa reação química e, dessa forma, podem ser mais facilmente percebidas.

Não podemos deixar de frisar que no interior do núcleo há dois tipos de energia potencial: a energia potencial elétrica, em razão da repulsão elétrica entre os prótons; e a energia potencial nuclear, correspondente à força nuclear que mantém os componentes do núcleo unidos.