Como Einstein revolucionou a Física?

*Por Carlos N. Marmo, professor do Anglo Vestibulares

Ao final do século XIX, boa parte da Física já havia sido completamente desenvolvida. Foi então que um grupo de pesquisadores iniciou uma verdadeira revolução científica, cujo resultado foi a criação da Física Moderna, que compreende, essencialmente, as Físicas Quântica, de Partículas e Relativística. Uma das mentes mais brilhantes desse grupo foi o famoso físico Albert Einstein (1879 – 1955).

Legenda: A 5ª Conferência de Solvay: Elétrons e Fótons, realizada em 1927, em Bruxelas, Bélgica, reuniu algumas das mais consagradas mentes cientificas de todos os tempos, como Erwin Schrödinger, Wolfgang Pauli, Werner Heisenberg, Louis de Broglie, Niels Bohr, Max Planck, Marie Curie e Albert Einstein. Fonte: https://rarehistoricalphotos.com/solvay-conference-probably-intelligent-picture-ever-taken-1927/

Uma das primeiras contribuições de Einstein para a Física Moderna foi a elaboração de uma teoria para explicar a emissão de elétrons por uma superfície metálica que é iluminada com luz ultravioleta. De acordo com Einstein, quando a luz atinge um elétron, ela não se comporta mais como uma onda eletromagnética, mas sim como uma partícula, denominada quantum de energia ou fóton. A explicação desse intrigante fenômeno, denominado Efeito Fotoelétrico, revolucionou o pensamento científico e possibilitou um grande avanço para o desenvolvimento das Físicas Quântica e de Partículas. Por essa contribuição, Einstein foi laureado com o Nobel de Física de 1921.

Outra importante contribuição de Einstein foi a criação da Teoria da Relatividade: a Restrita trata, dentre outras coisas, da equivalência entre massa e energia (expressa na famosa equação E=m×c²) e dos efeitos de dilatação do tempo e contração do espaço em objetos que se movimentam em altíssimas velocidades; a Geral trata essencialmente do efeito da gravidade sobre o espaço-tempo. Incrivelmente, ambas as teorias foram criadas a partir de experimentos mentais que Einstein costumava fazer depois de muito refletir sobre uma ideia aparentemente ingênua – a Relatividade Restrita surgiu depois de 10 anos refletindo sobre um pensamento que ele teve quando ainda era adolescente: o que aconteceria se alguém conseguisse viajar lado a lado com um raio de luz, à mesma velocidade que ela? A luz seria observada como um campo eletromagnético em repouso? Para Einstein, isso não poderia ser possível. Já a Relatividade Geral, surgiu quando ele se deu conta que uma pessoa não sente seu próprio peso quando cai em queda livre.

Inacreditavelmente, a Teoria da Relatividade foi tão revolucionária que Einstein quase foi desacreditado pela comunidade científica daquela época. Por sorte, em 1919, um eclipse solar ocorrido em Sobral, Ceará, possibilitou que um grupo de astrônomos constatasse que a luz proveniente de um grupo de estrelas realmente poderia ser desviada pela lente gravitacional criada pelo Sol, conforme previsto por Einstein.

Mas a Física Moderna não para por aí. A revolução científica iniciada pelos físicos modernos gerou uma revolução tecnológica sem precedentes na nossa história. Para que se tenha uma ideia, estima-se que mais de 30% do PIB mundial atual seja proveniente de tecnologias desenvolvidas a partir das suas teorias. Exemplos não faltam: transistores dos microchips presentes nos computadores, lasers, leds, painéis fotovoltaicos para geração de energia elétrica, microscópios eletrônicos, reatores de fissão das usinas termonucleares, reatores experimentais de fusão nuclear, além de diversos exames e tratamentos médicos, tais como tomografia por emissão de pósitrons, tomografia por raios-X, ressonância magnética nuclear, quimioterapia e radioterapia.