A teoria da relatividade foi uma revolução para o século XX, pois ela provocou inúmeras transformações em conceitos básicos e também proporcionou que fatos importantes, ainda não explicáveis, pudessem ser entendidos. Essa teoria surgiu com o físico alemão Albert Einstein. Nascido em Ulm, Einstein foi um físico e pesquisador muito conhecido por ter proposto a teoria da relatividade, mas também foi ele que explicou corretamente o efeito fotoelétrico.
A teoria da relatividade é composta de duas outras teorias: Teoria da Relatividade Restrita, que estuda os fenômenos em relação a referenciais inerciais, e a Teoria da Relatividade Geral, que aborda fenômenos do ponto de vista não inercial. Apesar de formar uma só teoria, elas foram propostas em tempos diferentes, mas ambas trouxeram o conhecimento de que os movimentos do Universo não são absolutos, mas, sim, relativos. Vamos conhecer mais sobre elas?
Relatividade restrita:
Einstein (em 1905) compreendeu que a constância da velocidade da luz é necessária para garantir que as equações das ondas electromagnéticas de Maxwell fossem as mesmas para qualquer observador no universo, tornando a teoria electromagnética compatível com o princípio da relatividade. Desistir do postulado da constância da velocidade da luz implicaria desistir das equações das ondas electromagnéticas de Maxwell ou do postulado do movimento uniforme. E, por isso, deu um salto intuitivo brilhante e sugeriu que as transformações de Lorentz não deviam ser entendidas como transformações de objectos físicos mas sim como transformações do espaço e do tempo em si. E que o carácter absoluto do espaço e do tempo introduzido por Newton devia ser abandonado.
A teoria da relatividade restrita foi construída a partir de dois importantes postulados:
1º Postulado: as leis da Física são as mesmas em todos os sistemas de referência inercial.
2º Postulado: a velocidade da luz no vácuo tem o mesmo valor para qualquer referencial inercial, ou seja, aproximadamente c = 300 000 km/s.
A relatividade pode não ser um assunto muito comum no dia a dia, mas ela faz parte do nosso cotidiano. Quando aproximamos da velocidade da luz, tudo muda. Nesse sentido, a relatividade é muito importante. Não é possível ver como isso ocorre em carros e aviões, mas as partículas subatômicas podem movimentar-se muito rápido, podendo alcançar velocidades bem próximas à velocidade da luz.
O GPS é um instrumento muito comum na atualidade e utiliza mecanismos advindos da relatividade para determinar com alta precisão as posições na Terra. Encontrado em celulares de última geração, esse instrumento depende de 24 satélites ao redor da Terra para determinar corretamente correta a posição. Se não fosse a relatividade, todas as medidas estariam erradas.
Os cálculos e correções relativísticos são necessários em consequência da velocidade dos satélites, aproximadamente 14 mil km/h. Essa velocidade é realmente pequena se comparada com a velocidade da luz, mas mesmo assim os cálculos são necessários.
O fato da velocidade da luz ser constante, modificou as ideias clássicas do espaço e do tempo, onde o mesmo deixa de ser absolutos e passam a ser relativos. O tempo medido entre o mesmo evento por observadores que estão em movimento relativo entre si é diferente. Surge assim a ideia de dilatação do tempo. Da mesma forma, ocorre uma contração do espaço medido por observadores em estados diferentes (repouso e movimento).
Relatividade geral:
Formulada por Albert Einstein em 1915, essa Teoria mudou a forma como entendemos o Universo, ao apresentar a ideia de que o espaço e o tempo não são absolutos, e que a gravidade não é apenas uma força aplicada a uma determinada massa ou objeto.
Contrariamente ao que se imaginava na época, a Teoria propôs que qualquer massa tem o poder de curvar o espaço-tempo. Imagine que você está dentro de uma nave espacial orbitando a Terra. Embora pareça que você está viajando em uma linha reta através do espaço, a verdade é que a gravidade do nosso planeta está curvando o espaço-tempo ao redor do foguete, fazendo com que você se desloque para frente e pareça orbitar a Terra.
Einstein foi ainda mais longe e conseguiu descrever, por meio da Relatividade Geral, o fenômeno da gravidade como uma alteração na geometria do espaço, uma curvatura em seu formato. Grandes massas são capazes de distorcer o espaço e, consequentemente, o tempo. Uma vez que a luz se propaga pelo espaço, sendo ele curvo, ela demorará tempos diferentes para observadores que se encontrem em regiões com diferentes acelerações gravitacionais.
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