Matéria, energia e massa

Valdir Aguilera

Possivelmente as fórmulas matemáticas mais conhecidas sejam a que enuncia o teorema de Pitágoras para triângulos retângulos: a2 = b2 + c2, relacionando o quadrado da hipotenusa (a) com o quadrado dos catetos (b e c), e a que Einstein apresentou quando desenvolveu sua teoria especial da relatividade: E = mc2.

O teorema de Pitágoras é considerado tão fundamental, que seria conhecido por qualquer suposta civilização alienígena. Chegou-se a cogitar em enviá-lo ao espaço na esperança de mostrar que aqui na Terra há vida inteligente, e esperar algum tipo de contato.

A segunda fórmula é o resultado de uma teoria que, apesar do seu sucesso indiscutível, ainda não é considerada uma teoria em sua forma definitiva. Talvez requeira alguns acertos. Questões estão sendo levantadas com base em alguns resultados bastante recentes.

Nosso objetivo neste artigo não é avaliar se a teoria é correta ou não, ou se precisa de correções. Os físicos estão trabalhando com afinco nesse problema. Esperemos o resultado desses trabalhos.

O que desejamos é eliminar um equívoco muito comum e generalizado entre os não especialistas.

Não é raro encontrar na literatura não especializada a afirmação de que Einstein mostrou que matéria e energia são equivalentes, que matéria pode transformar-se em energia e vice-versa. Nesses textos, quase sempre é citada a fórmula E = mc2. Essa interpretação da fórmula de Einstein seria correta se matéria e massa fossem grandezas físicas equivalentes. Mas não são, e Einstein, obviamente, sabia disso, pois, ao apresentar esta sua famosa fórmula, se referiu a massa, e não a matéria.

O Racionalismo Cristão nos ensina que a Matéria é um dos dois princípios básicos do Universo; o outro é a Força [1]. Em nenhuma parte do Universo há Força que não esteja atuando sobre Matéria, nem Matéria que não tenha uma Força atuando sobre ela.

No plano físico do Universo, indicamos por força a manifestação da Força e por matéria a organização da Matéria em termos de átomos, moléculas etc. [2] Vamos limitar-nos a discutir forças e matéria.

As propriedades da matéria, conhecidas ou por conhecer, têm sua origem na atuação de forças. A massa é uma dessas propriedades. É um efeito da ação de forças e não a origem de força alguma [3]. Ao atribuir à massa a origem de forças, comete-se um erro fundamental, que precisa ser corrigido.

É fácil entender que energia é um efeito da ação de alguma força. Onde há energia, atuante ou em forma potencial, sempre há uma força presente. Contudo, concordamos que não é tão óbvia a ideia de que a massa também seja um efeito.

Considerando que a massa seja independente da ação de qualquer força, onde é que os físicos estão procurando a origem dela? Talvez a teoria mais aceita seja a que afirma que a massa das partículas elementares – e, portanto, de todos os corpos, pois estes são constituídos de partículas elementares - é devida a uma partícula, ainda não detectada, chamada bóson de Higgs. Há esperanças de que ela seja encontrada muito brevemente. Vejamos como ela explicaria a origem da massa.

Tentemos aclarar a ideia, associando à massa o conceito de inércia, ou seja, a dificuldade que um corpo tem de mudar a qualidade do seu movimento. Uma pessoa pode mudar seu movimento – andando mais depressa, por exemplo – sem muita dificuldade. Contudo, se essa pessoa estiver imersa em água, numa piscina por exemplo, movimentar-se vai requerer mais esforço, vencer a inércia será mais difícil. Essa imagem é sugerida pelo fato de que os bósons de Higgs ocupariam todo o Universo, formando uma espécie de oceano, onde todas as partículas se encontram. A dificuldade para movimentar-se nesse oceano de bósons é definida como inércia, ou massa, da partícula. É nos bósons de Higgs que se busca a explicação para a massa das partículas.

Uma curiosidade: por ocupar todo o Universo, o bóson de Higgs tem sido chamado de "partícula de Deus", pois está em toda parte e é difícil de definir. Antes de ser chamado de partícula de Deus, o bóson de Higgs foi chamado de "partícula maldita", devido à frustração das tentativas em detectá-lo. Como podia ser considerado um nome ofensivo, resolveu-se mudá-lo.

Como todos os corpos estão imersos no Universo, ficaria explicada a origem das massas que possuem. Contudo, como explicar a massa do próprio bóson?

Mais detalhes sobre este artigo podem ser encontrados na referência 4.

Um caminho promissor para se resolver o assunto das massas, e outras propriedades das partículas elementares, é associar a cada partícula uma força atuante. Essa força vibra em várias frequências que vão determinar as várias propriedades da partícula como a massa, as cargas, o spin etc. [3]

Referências:

[1] RACIONALISMO CRISTÃO, 44ª edição, 2010
[2] http://valdiraguilera.net/conceitos-fisica-moderna-3.html
[3] http://valdiraguilera.net/origem-das-massas-e-cargas.html
[4] http://valdiraguilera.net/materia-e-massa.html

(O autor é físico)

Página principal | Arquivo