sexta-feira, 14 de agosto de 2009

Sobre a teoria da relatividade II - relatividade restrita

Einstein desenvolveu a teoria de acordo com a observação empirica de que a velocidade da luz é 1080 milhões de quilómetros por hora relativamente a absolutamente tudo. Isto quer dizer que se corrermos a 1080milhões de quilometros por hora atraz da luz, ela vai continuar a afastar-se a 1080 milhões de kilometros hora de nós. Simples? Parece contra-intuitivo, mas é real.

Mais complexo ainda é que se uma pessoa fosse numa supernave a 810 milhões de kilometros por hora atraz de uma luz e outra ficasse parada a fazer medições, iriam estar em desacordo a que velocidade a luz se afasta da pessoa que se move na supernave. Porque para quem esta estacionário, a velocidade com que a luz se afasta da nave a será de 270 milhões de quilometro por hora. Que é a velocidade da luz  de 1080 milhões Km/h , menos o valor da velocidade da nave de 810 milhões de kilometros por hora. Mas o piloto da nave dirá que não, que a luz se afasta dele a 1080 milhões de kilometros por hora.

O que Einstein compreendeu é que as medições são diferentes porque as suas percepções do espaço e do tempo são diferentes. A formula da velocidade é o espaço sobre o tempo. Se os valores que eles encontram são discordantes para a velocidade, tambem tem de o ser para o espaço e para o tempo.

Portanto a conclusão de Einstein que a velocidade da luz é a mesma para absolutamente tudo, acabou com o tempo e o espaço absolutos. Estes passam a ser relativos à velocidade dos observadores. 

Para alem do movimento no espaço, passou tambem a haver movimento no tempo. Movemo-nos simultaneamente num e noutro. Newton pensou que o movimento no espaço era independente do movimento no tempo, mas o que estas conclusões dizem é que não é. Com a velocidade os nossos valores para espaço e tempo mudam, portanto quando nos mexemos no espaço estamos a movermo-nos tambem no tempo. 

O referecial de espaço absoluto que havia antes desabou. O referencial absoluto passou a ser o espaço-tempo. O espaço por si só passou a ser relaltivo - e o tempo tambem. 

O que nos movemos através do espaço não contribui para o movimento através do tempo. Porque a soma dos dois movimentos tem de ser a velocidade da luz. 

Que previsões esta teoria faz? Que seja possivel medir passagens de tempo mais lentas para objectos que se movam mais depressa. Porque algum do movimento através do tempo é transformado em movimento através do espaço.

A luz tem todo o seu movimento só através do espaço. Se quiserem, podemos dizer que a luz não envelhece. Não tem movimento no tempo. E por isso tem sempre a mesma velocidade independente do observador. Porque os observadores quando tiram num lado poem no outro, mas tem de estar em acordo em relação a um valor limite (maximo possivel)  de algo que só se mova no espaço.

Em 1971, Joseph Hafele e Richard Keating puseram relógios atomicos muito precisos a bordo de um avião que deu a volta ao mundo e deixaram outros em terra. Quando compararam os resultados os relogios que foram no avião acusavam ter passado menos tempo...

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