Espaço, Tempo, Matéria e Energia

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Tudo o que vivenciamos, sentimos, vemos, saboreamos, ouvimos, cheiramos e escutamos vêm desses quatro conceitos: espaço, tempo, matéria e energia. Ou seja, o nosso Universo!

Basta analisar a equação mais famosa da Física, a equação de Einstein:

E = m.c2

Energia é igual à massa multiplicada pelo quadrado da velocidade da luz.

Colocarei a massa sendo dividida pela energia no lado esquerdo da equação:

E/m = c2  (1)

Veja, c é uma velocidade, que é o espaço (x, Δx, S, ΔS etc.) dividido pelo tempo (t, Δt etc.). Podemos escrever a equação (1), com as palavras espaço e tempo no lugar dos seus símbolos acima e em colchetes, apenas para ilustrar as ideias deste blog, como:

E/m = [espaço]² /[tempo]²     

Então temos todos os termos do nome deste blog, os conceitos físicos, relacionados.

Quero fazer algumas considerações:

1 - Do espaço e do tempo, que definem a velocidade, você divide essa velocidade pelo tempo e obtém a aceleração, ou seja, toda a cinemática da Física.

2 - A energia pode ser transformada, sempre. E o conceito de força é a de um agente que existe porque houve gasto de energia (o conceito de trabalho) para tanto. Pronto, toda a Dinâmica e a Estática também estão aí.

3 - De "1" e "2" obtemos todo o estudo do movimento (sem a gravitação).

4 - A Termodinâmica é o estudo da energia térmica, incluindo movimento da energia, e das trocas de calor. Calor é a energia térmica em trânsito.

5 - A Ondulatória estuda as ondas mecânicas e sonoras. Nos dois casos existe a necessidade da presença de matéria.

6 - Massa atrai massa em razão direta dos seus produtos e na razão inversa do quadrado da distância (espaço). Temos a gravitação universal com a respectiva energia gravitacional.

7 - Cargas de mesmo sinal se repelem e de sinais opostos se atraem. Força elétrica -> energia. Carga em movimento - variação de espaço no tempo - cria o campo magnético. Força magnética -> energia. Campos elétricos e magnéticos se alternando e se propagando é uma das faces da natureza da luz.

8 - Os fótons possuem massa mesmo que muito pequena. Esta é a outra face da natureza da luz.

9 - Elétrons, que possuem massa e carga, acelerados por uma diferença de potencial, de energia, temos a corrente elétrica, a eletricidade.

10 - E temos a Ótica estudando os fenômenos da luz, sendo ela uma propagação eletromagnética ou uma propagação de fótons.

11 - As forças nucleares forte e fraca. Um átomo de chumbo possui 82 prótons em seu núcleo e, portanto, deve existir uma força muito poderosa para segurá-los juntos. Muita energia tem que estar presente. É a nuclear forte. A força fraca aparece em reações nucleares.

12 - Construímos toda a Física! Ela toda vem dos quatro conceitos relacionados pela equação do Einstein.

Mas se eu disse no começo que tudo em nosso universo é espaço, tempo, matéria, energia, será o mesmo para o nosso mundo cotidiano? Sim!

Veja, quando você olha para a tela do seu computador, levantando uma xícara de café, muitos dos seus músculos dos dedos, do braço, da mão etc., se contraem, não? Mas se contraem porque as fibras musculares que os compõe também se contraem e isso é devido ao deslizamento de moléculas entre si que formam essas fibras. E esse deslizamento é devido a... Forças elétricas entre elas. Olhe aí a energia.

Todas as reações químicas são devidas às forças elétricas que átomos, moléculas e íons exercem entre si. Da formação de uma simples molécula de sal de cozinha, o NaCl, até as reações mais elaboradas em nosso cérebro, formando nossa memória, raciocínio, consciência, sentimentos e emoções etc., vêm de forças elétricas. Olhe de novo a energia.

Processos fisiológicos como a respiração, digestão, as batidas do coração, enfim, os fenômenos da vida, estudados pela Biologia, só existem porque, em um nível submicroscópico, as forças entre cargas elétricas, íons, moléculas, existem... E então nós existimos.

Quem sabe, um dia, a Física não seja ensinada a partir desta maravilhosa equação do Einstein?

Quem sabe?

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