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TEORIA DA RELATIVIDADE (IV)
Na mecânica clássica, conforme apresentada por Newton, o tempo parece ser sempre o mesmo, qualquer que seja o referencial.
Supondo um autocarro em movimento e que alguém dentro do autocarro (por conveniência, vamos supor que o autocarro tem 100 metros de comprimento…), lança horizontalmente um objecto, no sentido da marcha; o observador dentro do carro vê o objecto deslocar-se na sua velocidade normal; já um observador no exterior, veria o objecto a deslocar-se a uma velocidade superior, porque somada à própria deslocação do autocarro!
Não obstante, o tempo que o objecto demora a chegar ao extremo do autocarro (percorrendo os tais 100 metros…) será obviamente igual para os dois observadores – isto é justificado pelo facto de, para o observador externo, o objecto percorrer uma distância maior, resultando portanto num mesmo intervalo de tempo para ambos!
[1588]
TEORIA DA RELATIVIDADE (III)
Será que a análise de um mesmo acontecimento é idêntica para dois observadores que tenham diferentes pontos de referência?
Num movimento relativo, geralmente não existe concordância entre dois observadores acerca da simultaneidade de dois eventos a que estejam a assistir; nem sempre um observador concordará com a opinião de outro observador quando assistem a um acontecimento em que haja um movimento relativo entre eles.
No caso da observação de dois raios de luz simultâneos, para uma pessoa imóvel, eles serão percebidos como tendo acontecido no mesmo instante, já que a luz chega ao mesmo tempo aos seus olhos. Se uma outra pessoa estiver em movimento em direcção a um dos locais de onde vem o raio, ela perceberá uma luz antes da outra e imaginará que os acontecimentos não ocorreram em simultâneo.
Assim, constata-se que a simultaneidade entre dois acontecimentos é relativa, dependendo da situação dos observadores.
À medida que nos aproximamos da velocidade da luz, a física clássica não obedece aos princípios por nós percebidos. A velocidade da luz é constante, quer venha de uma estrela, quer de uma lanterna; qualquer que seja o referencial, a luz tem sempre a mesma velocidade (300.000 km/s).
Na relatividade também consideramos a fusão dos dois elementos espaço e tempo, numa única dimensão: o espaço-tempo.
[1584]
TEORIA DA RELATIVIDADE (II)
Na Antiguidade, pensava-se que a luz era emitida pelos astros no mesmo momento em que podia ser vista da Terra, ou seja, que seria instantânea. Hoje, quando contemplamos as estrelas no céu, sabemos que estamos perante imagens do passado: os raios de luz que “atingem os nossos olhos” saíram daquelas estrelas há muitos anos atrás! (A luz emitida pela Alfa de Centauro, a estrela mais próxima da Terra demora 4 anos e meio para ser vista de nosso planeta…).
Muitos físicos se dedicaram à empolgante tarefa de determinar a velocidade da luz, de que se destacam: Galileu Galilei (1564-1642), Isaac Newton (1642-1727), o cientista dinamarquês Olaüs Roemer (1644-1710), que determinou a velocidade da luz através da observação de Júpiter e de um dos seus satélites, o francês Hipólito Fizeau (1819-1896), que realizou a primeira medida directa da velocidade da luz e o norte-americano Albert Michelson (1852-1931), prémio Nobel de Física em 1907.
As suas investigações sobre a luz foram tão exactas que Einstein se baseou nelas para desenvolver a Teoria da Relatividade.
A velocidade mais próxima da luz calculada até hoje é de: 299.792,458 km/s (por simplificação, a velocidade da luz “c” é considerada como sendo aproximadamente de 300.000 km/s).
[1579]
TEORIA DA RELATIVIDADE (I)
É possível fazer o tempo parar, de forma a nunca mais envelhecermos?
Existe uma velocidade limite no universo?
Podemos contrair o espaço?
Estas (e outras) perguntas constituem o núcleo da Teoria da Relatividade, formulada por Einstein quando tinha apenas 26 anos.
A Teoria da Relatividade tem a “fama” de ser um assunto muito difícil, mas não é necessariamente a sua complexidade matemática que impede a sua compreensão; conhecendo o teorema de Pitágoras e uma simples equação de segundo grau, poderá ser percebida.
A grande dificuldade deriva do facto de a Relatividade nos obrigar a rever os nossos conceitos apercebidos de espaço e tempo.
O nosso maior problema, é temermos a aprendizagem do que nos parece “estranho”. Pela sua natureza, o ser humano tende a recear o que não entende…
Nos próximos dias, faremos uma fabulosa viagem por alguns dos conceitos da Teoria da Relatividade, procurando apresentar algo daquilo que pensamos não poder entender.
[1575]
EINSTEIN (VII)
Posteriormente, Einstein passaria a trabalhar no sentido de se conseguir acordos internacionais que afastassem a possibilidade de guerras nucleares, organizando um movimento em prol da não utilização de armas atómicas.
A partir de 1946, Einstein continuou a trabalhar nas suas pesquisas científicas, tendo por objectivo concluir a sua Teoria do Campo Unificado, relacionando as duas grandes forças do universo físico (a gravidade e o electromagnetismo). Não conseguiria contudo cumprir o seu objectivo; apenas após a sua morte foram conseguidos alguns avanços significativos neste campo, havendo contudo ainda muito por fazer.
Em 1949, adoeceu e foi internado num hospital, onde reflectiu sobre a sua vida. Aproveitou também para elaborar o seu testamento, deixando os documentos científicos à Universidade hebraica de Jerusalém, que dirigira, de 1925 a 1928.
Em 1952, após a morte do primeiro chefe de Estado de Israel (Chaim Weizmann), o governo israelita ofereceu a Albert Einstein a honra de ser o seu novo chefe de Estado. Einstein recusou, alegando que não reunia as condições necessárias para o desempenho de cargos que envolvessem relações humanas.
Em 18 de Abril de 1955, após ter sido internado no hospital de Princeton, falecia Albert Einstein, tendo sido, no mesmo dia, cremado em Trenton, Nova Jersey. Einstein seria o primeiro cientista a viver sob a mira da comunicação social, transformando-se numa espécie de “superstar” da ciência.
[1570]
EINSTEIN (VI)
Durante a Segunda Guerra Mundial, perante a possibilidade de que a Alemanha construísse uma bomba atómica, foi persuadido pelos seus colegas a escrever uma carta ao presidente Franklin Roosevelt recomendando ser necessário criar um programa de pesquisas para prevenir a ameaça alemã.
Seis anos depois, em Julho de 1945, era detonada a primeira bomba atómica num teste num deserto dos Estados Unidos (no Novo México); viria a ser utilizada por duas vezes, no Japão, em Horoxima e Nagasáqui (a 6 e 9 de Agosto), matando cerca de 100 000 pessoas em cada cidade e ferindo outras tantas, para além de destruir cerca de 60 % das habitações.
Não obstante, em 1944, Einstein fizera um grande esforço para evitar a guerra, manuscrevendo toda a Teoria da Relatividade, que colocou a leilão, obtendo cerca de seis milhões de dólares; esse manuscrito encontra-se na Biblioteca do Congresso dos Estados Unidos.
Einstein escreveu também nova carta ao presidente Roosevelt, para que não usasse a bomba atómica; contudo, o presidente viria a morrer repentinamente em Abril de 1945; o novo presidente, Harry S. Truman não atenderia o pedido de Einstein.
[1568]
EINSTEIN (V)
Esta nova teoria . confirmada em 1919, por observações durante um eclipse solar . tornou Einstein um cientista reconhecido, o que levou a que fosse indicado como candidato ao Prémio Nobel da Física que, contudo, apenas obteria em 1921, pelo seu trabalho sobre o efeito fotoeléctrico.
Nessa época, o facto de Einstein ser judeu começou a trazer-lhe dificuldades na Alemanha nacionalista, em que avançavam os extremismos, acentuando-se a perseguição aos judeus, no período de 1922 a 1925.
Em 1930, Einstein, numa nova visita aos Estados Unidos – tendo por objectivo proferir palestras – preferiu radicar-se no país, dada a ascensão do nazismo na Alemanha (mantendo inicialmente a ligação às universidades alemãs, até 1933), instalando-se então no Instituto de Estudos Avançados da Universidade de Princeton.
Em 1940, após o regime nazi lhe ter .confiscado. a cidadania, viria a naturalizar-se americano (mantendo, não obstante, a cidadania suíça).
[1566]
EINSTEIN (IV)
A nova Teoria da Relatividade Geral, de 1916, permitia, mais do que qualquer outra teoria até então formulada, explicar o maior número possível de fenómenos do universo. Esta teoria, englobando os fenómenos gravitacionais, concluiu que, no Universo, não existe a noção de .em baixo. ou .em cima., no sentido de que os objectos caiam por serem puxados para baixo na direcção de um centro de gravitação.
Segundo Einstein, o movimento de um corpo deve-se unicamente à tendência da matéria para seguir o caminho que ofereça menor resistência. Assim sendo, não havia motivo para admitir a existência de uma força gravitacional absoluta, pois os corpos, no espaço, escolheriam os caminhos mais fáceis.
Através de uma série de fórmulas matemáticas, Einstein provou a curvatura do espaço, concluindo que a distância mais curta entre dois pontos não é uma recta, mas sim uma linha curva. Contudo, para curvar o espaço, apenas a massa do Sol tem “poder” para isso, dado que as estrelas estão muito distantes para tal acção. É essa curvatura do espaço nas vizinhanças do Sol que dirige os planetas para esse astro, como se exercesse uma força de atracção.
[1563]
EINSTEIN (III)
As novas concepções introduzidas por Einstein vieram alterar a visão do universo que se tinha desde Newton. As próprias ideias de espaço e de tempo deixariam de ser consideradas entidades absolutas.
Apesar dos seus revolucionários trabalhos, Einstein, então já doutorado, apenas obteria o direito ao cargo de professor universitário (de física) em 1907, na Universidade de Berna; contudo, o facto de a sua dissertação inaugural ser extremamente controversa e ter sido recusada e criticada pelos professores da Universidade, fez com que, efectivamente, apenas começasse a leccionar na Universidade de Zurique, já em 1909.
Em 1911, foi convidado pela Universidade Germânica de Praga (então capital da província austríaca da Boémia), para a cátedra de física teórica, na qualidade de professor catedrático. Em 1912 retornou à Suíça, assumindo também o cargo de professor catedrático. Em 1913, regressou à Alemanha, para trabalhar no Instituto de Física Kaiser Guilherme, em Berlim.
P. S. Novos agradecimentos, a JS de Tomar e Meninos do Coro
[1559]
EINSTEIN (II)
Foi então para a Suíça, onde conseguiu concluir o seu curso de física e matemática na Escola Politécnica de Zurique, em 1900; tentara ser professor, mas apenas conseguiu ser funcionário no Escritório de Patentes, na cidade de Berna, de 1901, altura em que se naturalizou suíço, até 1909.
Não obstante, em 1905, na sequência da sua tese de doutoramento (.On a new determination of molecular dimensions.), Einstein publicaria cinco trabalhos científicos no Anuário Alemão de Física, abordando nomeadamente os temas: do efeito fotoeléctrico; do movimento browniano; e da velocidade da luz, formulando a Teoria da Relatividade Restrita.
Surge a sua fórmula .mágica.: E = mc2 (Energia = Massa x Velocidade da luz elevada ao quadrado); toda a energia (E), quer esteja presente num corpo ou seja transportada por radiação, possui inércia, que é medida pelo quociente do valor dessa energia pelo quadrado da velocidade da luz (c2) e, reciprocamente, a toda a massa (m), deve atribuir-se energia própria, igual ao produto da massa pelo quadrado da velocidade da luz, independentemente e além da energia potencial que o corpo possua num campo de forças.
P. S. Novos agradecimentos, ao Sobre Tudo e Sobre Nada e ao Intimista.
[1555]
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