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| Einstein concluiu que a lei de Galileo deveria ser substituída pela Relatividade Restrita. continua após a publicidade |
Vamos saber agora porque eu considero Albert Einstein o maior físico da história da humanidade. Vou, porém, mostrar que essa qualificação não se deve, simplesmente, à criação das duas teorias da relatividade, a Restrita, e a Geral. Mais cedo ou mais tarde, alguém teria elaborado estas teorias, durante o século XX. Há algo a mais, que faz, na minha opinião, com que o Albert tenha sido o MAIOR.
As duas teorias maiores da Física
A Teoria da Relatividade Restrita (TRR) teve origem na constatação de que, do ponto de vista de dois observadores, os quais porventura se movessem, um na direção e sentido de propagação de um raio de luz, e, o outro, no sentido contrário, deveriam medir, de acordo com a teoria da mecânica newtoniana, velocidades da luz, respectivamente, menor e maior do que a velocidade emitida por uma fonte de luz, que fosse observada por um observador em repouso, relativamente à fonte luminosa.
Porém, pelas equações de Maxwell, as velocidades medidas deveriam ser sempre iguais. Ora, o que está em jogo, em ambas as teorias, é o comportamento dos fenômenos físicos, aferidos por dois observadores que se movam, um relativamente ao outro. Dizemos que o problema é qual o Princípio de Relatividade que estamos utilizando. No caso da Mecânica Newtoniana, estaríamos usando a lei da relatividade de Galileo.
Einstein concluiu que esta ?relatividade?, deveria ser substituída por outra, a Relatividade Restrita, baseada nas assim chamadas transformações de Lorentz. Estas últimas são construídas justamente para que, quando se calcula a velocidade da luz, quaisquer dois observadores ?inerciais?, medem o mesmo valor, independentemente de seu movimento relativo. Mas, para velocidades de partículas que se movem lentamente, recuperamos as leis de Galileo, numa assombrosa aproximação (ou seja, os resultados são, numericamente, quase idênticos).
A TRR, é a teoria da Mecânica obtida de modo a que as transformações de Lorentz (ou seja, o Princípio da Relatividade Restrita) sejam obedecidas. Ela é coerente com a teoria do eletromagnetismo de Maxwell. Basta que recorramos a observadores ?inerciais? em ambos os casos.
Observadores inerciais, são aqueles que, para velocidades pequenas em relação à da luz, verificam que as equações de movimento de partículas obedecem às leis de Newton da Mecânica. Ou seja, da Física elementar que você aprendeu no segundo grau. Para assuntos astronômicos, identificam-se os referenciais inerciais como aqueles que se movem com aceleração nula em relação ao referencial ?padrão?, que seria um referencial em repouso relativamente às estrelas da abóboda celeste. Devemos, a bem da verdade, melhorar esta definição, levando em conta que a abóboda celeste está expandindo, isto é, se afastando de qualquer observador, em repouso local. Acredite o leitor que isto pode ser feito, mas nós não vamos nos alongar aqui sobre este detalhe.
Marcelo Samuel Berman é cientista, autor de cerca de oitenta trabalhos de pesquisa publicados na área da cosmologia por revistas científicas especializadas da Europa, Japão e Estados Unidos, além de diversos livros, publicados por editoras americanas. É membro da Academia de Ciências de Nova York. msberman@institutoalberteinstein.org
O maioral: Newton ou Einstein???
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| Teorias de Newton explicavam fenômenos conhecidos. |
Isaac Newton criou as leis da Mecânica, juntamente com Galileo, para acompanhar os dados experimentais de que dispunham. Newton, ainda, criou sua lei da Gravitação Universal, pela qual a matéria atrai a matéria, na razão inversa do quadrado das distâncias, porque assim ele explicaria as observações sobre o sistema solar, de acordo com os astrônomos da época. Ou seja, as teorias de Newton vinham para explicar fenômenos já conhecidos. Em outras palavras, a realidade experimental levava às leis que Newton descobrira.
Já Albert Einstein, contando com um pedaço de papel e um lápis, através de elaboração de uma lógica pertinente, criou teorias para que no futuro fossem testadas, por uma futura realidade experimental, com a qual ainda não havia evidências. Ele apenas raciocinou em base a argumentos filosóficos e lógicos, criando um arcabouço novo. Ele não queria explicar nenhum fato experimental conhecido em sua época. Apenas ele argumentava, em tese, que algo de podre deveria haver nas teorias da época. Em seguida, ele disse como arrumar a ?casa?.
Por essas razões, Einstein se destaca de todos os outros físicos, que viveram durante toda a história da humanidade. Foi o MAIOR.
TRR não vale quando aparece a gravitação
Há um pequeno probleminha a resolver, que é o seguinte: quando o fenômeno da gravitação aparece, não vale mais a TRR. Isto porque a gravitação impede a definição pura e simples de um sistema único de referencia inercial, válido para toda e qualquer posição no espaço. Só é possível, neste caso, definirmos observadores inerciais locais, ou seja, se em dois pontos do espaço nós tivermos referenciais inerciais, aquele que é inercial para certo ponto, não é mais igualmente inercial no outro ponto, devido à interferência do campo gravitacional, que cria campos de acelerações entre dois pontos e, como já vimos, no caso da TRR, é a ausência de acelerações relativas, que define a inercialidade dos observadores.
A TRG (Teoria da Relatividade Geral), deve ser aplicada quando há gravitação no ?pedaço?. O simples fato que a gravitação gera acelerações relativas entre dois referenciais inerciais (?locais?), localizados em dois pontos distintos do Universo, pode ser pictoricamente explicado pela afirmação que a geometria da gravitação não mais é do tipo convencional, ou seja, agora temos de trabalhar como uma nova geometria, na qual a linha reta não é o caminho mais curto entre dois pontos.
As duas teorias, a TRR e a TRG, sempre foram confirmadas experimentalmente, nunca apresentaram contradições. Einstein, portanto, estava certo!!!!