sexta-feira, 26 de novembro de 2010

Como surgiu a Energia?

Energia é um atributo dos sistemas físicos proveniente de duas características: movimento e interação. Ambos são capazes de, por existirem, realizar algum trabalho, micro ou macroscopicamente. Por estar em movimento, algo pode, ao interagir com outra coisa, quando colidir, fazer um trabalho. Por estar interagindo, um sistema é capaz de realizar trabalho sobre cada parte em interação. Energia é, justamente, o atributo de um sistema que lhe confere a capacidade de realizar trabalho (ou transferir calor, que é um trabalho microscópico). A grandeza energia, associada a esse atributo, mede o quanto de trabalho o sistema pode realizar. E trabalho é a ação de deslocar algo com aplicação de força, medido pelo produto do deslocamento pela componente da força em sua diração. Força é a medida da intensidade das interações. Tão logo o Universo surgiu, seus constituintes já apareceram em movimento e interagindo, isto é, possuindo energia. É preciso que fique bem claro, contudo, que energia não é uma entidade constitutiva do Universo, mas apenas um atributo dessas entidades, como também o são massa, carga, spin e outros. As entidades constitutivas do Universo são os campos, a matéria e a radiação. Em verdade, matéria e radiação são quantizações de campos fermiônicos e bosônicos, respectivamente, de modo que pode-se dizer que campo é a unica entidade substancialmente constitutiva do Universo. As outras, o espaço e o tempo, também compõem o Universo, mas não são substanciais.
Outra coisa a se considerar é a relação entre energia e massa.
Primeiramente há que se entender que a massa de um sistema é a propriedade que lhe confere inércia, isto é, a tendência a manter a velocidade vetorial constante. Pelo princípio da equivalência, a grandeza responsável pela intensidade da interação gravitacional, que seria a "carga gravitacional", é a mesma massa. Nas interações nucleares observa-se variação na massa total dos participantes que se manifesta em variação na energia do sistema. Ficou provado que a relação entre as variações dessas grandezas é dada pela equação ΔE = c² × ΔM , de modo que pode-se considerar que a massa seja uma espécie de concentração de energia. Mas a coisa não é tão simples assim.

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