História da Relatividade

A teoria da relatividade surge em duas etapas e altera profundamente asnoções de espaço e tempo. Enquanto a mecânica quântica é resultado dotrabalho de vários físicos e matemáticos, a relatividade é fruto exclusivodas pesquisas de Albert Einstein.

Relatividade Restrita - Em 1905 ele formula a Teoria da RelatividadeRestrita (ou especial), segundo a qual a distância e o tempo podem terdiferentes medidas segundo diferentes observadores. Não existe portantotempo e espaço absolutos como afirmara Newton no Principia, masgrandezas relativas ao sistema de referência segundo o qual elas são descritas.

Raios simultâneos - Einstein dá o exemplo dos raios e o trem. Doisindivíduos observam dois raios que atingem simultaneamente asextremidades de um trem (que anda em velocidade constante em linhareta) e chamuscam o chão. Um homem está dentro do trem, exatamentena metade dele. O segundo indivíduo está fora, bem no meio do trechoentre as marcas do raio. Para o observador que está no chão, os raioscaem simultaneamente. Mas o homem no trem dirá que os raios caíramem momentos sucessivos, porque ele, ao mesmo tempo que se deslocaem direção ao relâmpago da frente, se afasta do relâmpago que cai naparte traseira. Este último relâmpago deve percorrer uma distância maiordo que o primeiro para chegar até o observador. Como a velocidade da luzé constante, o relâmpago da frente "chega" antes que o de trás.

Relatividade Geral

Dez anos depois, Einstein estende a noção de tempo-espaço à força dagravidade. A Teoria Geral da Relatividade (1916), classificada pelo próprioEinstein como "bonita esteticamente", é também uma teoria da gravidadecapaz de explicar a força de atração pela geometria tempo-espaço.A fórmula relativa - A "revolução" de Einstein Torna popular a fórmulaFísica E= mc2 (energia é igual a massa vezes o quadrado da velocidadeda luz). A equivalência entre massa e energia (uma pequena quantidadede massa pode ser transformada em uma grande quantidade de energia) permite explicar a combustão das estrelas e dar ao homem maior conhecimento sobre a matéria. É a expressão teórica das enormesreservas de energia armazenadas no átomo na qual se baseiam osartefatos nucleares.

Bomba atômica - Artefato nuclear explosivo que atinge seu efeitodestrutivo através da energia liberada na quebra de átomos pesados(urânio 235 ou plutônio 239). Armas atômicas foram superadas pelasbombas termonucleares, que têm maior poder destrutivo. As bombastermonucleares (bomba H e bomba de nêutrons) agem por meio de ondasde pressão ou ondas térmicas. Produzem essencialmente radiação, mortalpara os seres vivos, sem destruir bens materiais. São bombas de fusãodetonadas por uma bomba atômica e podem ter o tamanho de umparalelepípedo.

Velocidade relativa - A relatividade também revoluciona a noção develocidade. Ao demostrar que todas as velocidades são relativas, explicaque, apesar do movimento, nenhuma partícula poderia se deslocar a umavelocidade superior à da luz ( 299.792.458 metros por segundo). À medidaque se aproximasse dessa velocidade, a energia e a massa da partículatambém aumentariam, tomando cada vez mais difícil a aceleração.

Geometria espaço-tempo - Enquanto Newton descrevera a gravitaçãocomo uma queda, para Einstein é uma questão espacial. Quando umcorpo está livre, isto é, sem influência de qualquer força, seus movimentosapenas exprimem a qualidade de espaço-tempo. A presença de um corpoem determinado local causa uma distorção no espaço próximo.

Espaço curvo - Um raio de luz proveniente de uma estrela distante parecesofrer uma alteração de trajetória ao passar perto do Sol. Isto não écausado por qualquer força de atração, diz Einstein. Em função da enormemassa do Sol, o espaço a sua volta está deformado. É como se eleestivesse " afundado". O raio apenas acompanha esta curvatura, massegue sua rota natural. E se a matéria encurva o espaço, é possíveladmitir que todo o Universo é curvo. A confirmação experimental doespaço curvo só acontece em 1987, com a observação de galáxias muitodistantes.

Albert Einstein ( 1879-1955) nasce um Ulm, Alemanha, em 1879. Chegaa ser considerado deficiente mental porque até 4 anos não falafluentemente. Durante o secundário, é considerado pelos professores umestudante medíocre. Mas, fora da escola, Einstein mostra desde jovem interesse pela matemática. Começa seus estudos de matemática e Físicana Alemanha e depois assume nacionalidade suíça. Em 1921 recebe oprêmio Nobel. No apogeu do nazismo vai para os EUA e se naturalizanorte-americano. Depois da 2a guerra, passa a defender o controleinternacional de armas nucleares. Morre em Princeton, EUA.