*Este artigo foi elaborado pelo professor de física Francisco José Torcal Milla, da Universidad de Zaragoza, na Espanha, e publicado na plataforma The Conversation Brasil.
Se perguntássemos a pessoas aleatórias sobre o nome de um cientista famoso, é provável que muitos mencionassem Albert Einstein, Marie Curie, Isaac Newton, Stephen Hawking, além de nomes locais como Oswaldo Cruz ou figuras recentes como Robert Oppenheimer. Pesquisas indicam que os quatro primeiros cientistas mencionados respondem por cerca de 60% a 90% das respostas, com Einstein se destacando com uma vantagem considerável.
Caso fizéssemos uma nova pergunta sobre o que as pessoas sabem a respeito de Einstein, a maioria provavelmente diria: a Teoria da Relatividade! Mesmo que não compreendam completamente o que isso implica. É inegável que Einstein contribuiu significativamente para a ciência com essa teoria, mas seu legado se estende a outras áreas igualmente relevantes, que impactam nosso cotidiano de maneira sutil.
Em 1905, antes de revelar sua teoria mais famosa, Einstein publicou quatro artigos que poderiam facilmente ser premiados com o Nobel. Embora esses resultados sejam notáveis, qual a relevância deles para a vida das pessoas comuns?
Por exemplo, sempre que alguém utiliza o Google Maps ou um navegador de carro, o funcionamento preciso do GPS é diretamente influenciado pela Teoria da Relatividade de Einstein. Os satélites que compõem o sistema GPS viajam em alta velocidade e estão localizados longe da superfície da Terra, onde a gravidade é mais fraca. Einstein demonstrou que o tempo não passa da mesma maneira sob diferentes condições: tanto a gravidade quanto a velocidade de um objeto afetam sua passagem. Assim, os relógios dos satélites tendem a adiantar-se ou atrasar-se em relação aos que estão na superfície terrestre.
O sistema GPS corrige esses desvios aplicando as equações da Relatividade Especial e da Relatividade Geral. Se essa correção não ocorresse, os erros de posicionamento poderiam se acumular a vários quilômetros em apenas um dia. De maneira similar, a infraestrutura da internet e das telecomunicações modernas depende de uma sincronia extremamente precisa entre relógios espalhados pelo mundo, muitos deles em satélites. Se esses relógios não fossem ajustados conforme a Relatividade Geral, as redes elétricas, os sistemas de pagamento eletrônico, a navegação aérea e até mesmo a internet enfrentariam falhas significativas. Cada conexão, videochamada e transação bancária se beneficia, muitas vezes sem que percebamos, da forma como Einstein transformou nossa compreensão sobre tempo e gravidade.
Os painéis solares contemporâneos operam graças ao efeito fotoelétrico, que foi explanado por Einstein em 1905 — essa descoberta lhe rendeu o Prêmio Nobel em 1921. Ele explicou que a luz é composta por pacotes de energia denominados fótons, e que, quando um fóton com energia suficiente atinge determinados materiais, pode expulsar um elétron de sua superfície. Essa liberação de elétrons é o que gera eletricidade em uma célula solar. Todos os painéis fotovoltaicos residenciais, as lâmpadas solares e pequenos carregadores solares portáteis são fundamentados exatamente nesse processo descrito por Einstein: luz que libera elétrons e elétrons que produzem eletricidade.
A fotografia digital, as câmeras de celulares, as webcams e praticamente qualquer sistema moderno de captura de imagens também se baseiam nesse mesmo efeito. Nos sensores CCD e CMOS, que substituem o clássico filme fotográfico, cada pixel da imagem é uma minúscula célula que libera elétrons ao ser exposta à luz. Essa liberação é então mensurada eletronicamente e convertida em uma imagem digital. O princípio físico que embasa cada foto, vídeo ou videochamada do dia a dia é exatamente o que Einstein descreveu em 1905.
Os lasers, presentes em uma variedade de aplicações hoje em dia, operam segundo um mecanismo previsto por Einstein: a emissão estimulada. Em um artigo de 1917, ele introduziu a ideia de que um átomo poderia ser “estimulado” a emitir luz idêntica àquela que recebe, criando um feixe de luz altamente puro, concentrado e coerente. Décadas depois, essa ideia tornou-se a base para o funcionamento dos lasers. Hoje, encontramos lasers em leitores de código de barras em supermercados, mouses ópticos, impressoras a laser, reprodutores de CD, na fibra óptica para internet e em diversos procedimentos médicos.
A energia nuclear e várias inovações médicas contemporâneas são fundamentadas na equação E=mc². Essa relação demonstra que uma pequena quantidade de massa contém uma vasta quantidade de energia. O entendimento dessa relação possibilitou explicar o funcionamento dos núcleos atômicos, abrindo caminho para reatores nucleares e aplicações médicas essenciais, como a radioterapia e os exames PET (tomografia por emissão de pósitrons), que permitem diagnosticar doenças ao detectar pequenas quantidades de radiação resultantes de desintegrações atômicas.
Embora não sejam tecnologias que uma pessoa utilize diretamente todos os dias, elas têm um impacto profundo na saúde pública e no tratamento de milhões de pacientes ao redor do mundo. Assim, sempre que alguém realiza um diagnóstico por imagem, recebe um tratamento que utiliza física nuclear, consulta um trajeto no GPS ou carrega seu celular com um painel solar, está, de alguma forma, se beneficiando das ideias revolucionárias de Albert Einstein.
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