Tudo ao nosso redor, desde a cadeira em que você está sentado até as estrelas no céu, é feito de matéria. A matéria é qualquer coisa que tenha massa e ocupe espaço. Pense em uma pedra. Você pode senti-la, pesá-la e ela ocupa um lugar. Isso é matéria.

Até mesmo o ar que respiramos, que é invisível, é matéria. Ele tem massa e preenche o espaço dos nossos pulmões. A característica fundamental da matéria é a massa, que é a medida de quanta "coisa" um objeto contém. Não confunda massa com peso! O peso depende da gravidade, mas a massa de um objeto é a mesma em qualquer lugar do universo.

Se a matéria é o "quê", a energia é o "como". Energia é a capacidade de realizar trabalho ou causar mudança. Ela não é algo que você pode segurar como a matéria, mas podemos ver seus efeitos em todos os lugares. Um carro em movimento, uma lâmpada acesa ou o calor do sol são manifestações de energia.

Existem muitas formas de energia, mas duas das mais básicas são a cinética e a potencial.

Um carro de corrida em alta velocidade tem uma enorme quantidade de energia cinética. Uma bola de boliche rolando lentamente tem menos, mas ainda tem o suficiente para derrubar os pinos.

A outra forma é a Energia Potencial, que é a energia armazenada. É a energia que um objeto possui devido à sua posição ou configuração. Uma bola no topo de uma colina tem energia potencial gravitacional. Ela não está se movendo, mas tem o potencial para se mover.

Quando a bola começa a rolar colina abaixo, essa energia potencial armazenada se transforma em energia cinética. No meio do caminho, ela tem uma mistura das duas. No final, toda a energia potencial se converteu em energia cinética.

Duas das regras mais importantes em toda a física são as leis de conservação. Elas nos dizem que, em um sistema fechado, certas quantidades nunca mudam, não importa o que aconteça.

A energia total no universo é constante. A energia química armazenada em uma bateria se transforma em energia elétrica, que por sua vez se transforma em luz e calor em uma lanterna. A energia muda de forma, mas a quantidade total permanece a mesma.

De forma semelhante, existe a Lei da Conservação da Massa. Ela diz que a massa também não pode ser criada nem destruída em reações químicas ou processos físicos comuns.

Se você queimar um pedaço de madeira, pode parecer que a massa desapareceu, restando apenas cinzas. Mas se você pudesse coletar toda a fumaça e os gases liberados, descobriria que a massa total dos produtos (cinzas, fumaça, gases) é exatamente igual à massa original da madeira e do oxigênio que ela usou para queimar.

Esses dois princípios são a base para entendermos como o universo funciona, desde as menores reações químicas até o movimento dos planetas.