Explique a teoria da Relatividade de Albert Einstein?

Answer 1

A massa, o tempo, o espaço e a energia não são unidades absolutas como decreveu Isaac Newton em sua física clássica.

Estas Unidades sofrem influência direta da ação do movimento a grandes velocidades, no mínimo 10% da velocidade da luz, cerca de 30.000,00Km/s.

Estas alterações podem dilatar o tempo, quando se tem dois referenciais, contrair o comprimento, aumentar a massa e converter esta massa 100% em energia pura.

A famosa fórmula E = m.c² ficou famosa porque prova a existência de uma quarta coordenada ou quarta dimensão que a humanidade conhece como tempo. Através dela, podemos transformar energia em massa e massa em energia.

Isso torna possível viagens a longa distância (através do espaço sideral), encurtamento de espaço (teoria dos buracos de minhoca), teleporte de matéria (como já fazem com frutas) e uma outra serie de inovações.

Pra finalizar, quem passa um ano dentro de uma nave(hipótese) movendo-se a grandes velocidades pelo espaço, numa viagem ida e volta, quando retorna para a terra, nota que o tempo que passou não foi um ano, mais meses!!

O problema é ajustar essa lei física ao cotidiano. Apenas os "alienígenas", se é que existem, dominam este efeito quando movem-se em suas naves espaciais super rápidas.

Answer 2

Explicação dos princípios da relatividade.
Einstein – Onde ocorre a velocidade máxima?
Newton – A velocidade máxima ocorre no vácuo, ou seja, na região dos menores unifótons e na menor densidade deles. Pois a velocidade dos unifótons é função decrescente do tamanho e da densidade deles, conforme já vimos.
Einstein – A velocidade da luz é a máxima?
Newton – Sim. O constituído não pode ter velocidade maior que o constituinte, pois do contrário, o constituído perderia suas partes.
A luz é uma onda que se propaga nos unifótons, que são os entes mais rápidos, pois são os constituintes últimos de tudo. Logo é a onda mais rápida.
Einstein – Por que só podemos observar a velocidade absoluta da luz?
Newton – A velocidade de uma onda é absoluta em relação ao meio em que se propaga.
A luz é uma onda que se propaga nos unifótons. Nos constituintes últimos de tudo. A luz se propaga em tudo. Mede-se a velocidade da luz onde ela se propaga, ou seja, em relação a meios constituídos por unifótons, logo sua velocidade será a dos unifótons do meio onde é medida e portanto, absoluta, para qualquer medição.
Einstein – Você já explicou o princípio da velocidade da luz ser a máxima e absoluta. Mas você pode explicar o princípio da relatividade, ou seja, que as leis físicas independem dos referenciais?
Newton – Sim; as leis sobre os observáveis, as leis experimentais, as leis válidas para a teoria da relatividade, não dependem dos referenciais, pois para esta teoria as forças, ou melhor, as causas das acelerações são os referenciais. As leis físicas derivam das forças, das causas das acelerações, logo experimentalmente é como se derivassem de referenciais acelerados, pois estes apresentam uma explicação fictícia das acelerações.
Por exemplo, a explicação, não física, da gravidade é supor a força gravitacional equivalente à de um sistema acelerado.

Answer 3

E=mc3

Answer 4

Cara essa é muito extensa, olhe vc mesmo no google e verá um milhão de coisas, não tenho esse tempo todo desocupado,,,hehe

Answer 5

Uma suposição principal: a velocidade máxima no mundo físico é a da luz. E ela se propaga numa bolha esférica imaginária...onde seu raio vai crescendo, crescendo no decorrer do tempo...E a partir daí com esse modelo matemático chega-se à conclusão que...há contração do tempo e dilatação do espaço, quando se move a velocidades próximas às da luz...A experiência humana dá essa sensação quando estamos tomados de emoções positivas....as comunicações do corpo vão a mil...e a sensação do tempo é de contração...Quando tudo vai mal é o inverso...e o organismo sente-se mal...as coisas não funcionam muito bem...É incrível!

Answer 6

bem sintético:
se pegarmos o exemplo do movimento... o que pode ser movimento para um... pode não ser movimento para outro. depende do ponto de vista!.. se um estiver parado e uma bola estiver em um carro nas mãos de outra pessoa, esta bola está em movimento... mas para a pessoa que está no carro, a bola está parada nas suas mãos...

Answer 7

Nessa pergunta está a resposta mais longa que eu tive a oportunidade de ver nesse site. Estou realmente abismado.
De qualquer forma, a teoria da relatividade de Einstein não é uma teoria, são duas. A teoria específica e a teoria geral. Ambas partem de princípios bem simples e basta você entendê-los para saber tudo o que precisa sobre relatividade:

- A velocidade da luz é constante e (aproximadamente) igual a 300.000 km/s independente do referencial adotado;
- As leis da física são as mesmas para qualquer referencial adotado.

Do primeiro princípio nasce a relatividade específica. Do segundo nasce a relatividade geral. Pronto, é só isso.

Answer 8

Fala sério.

Answer 9

Acho que é mais ou menos assim:
1 hora ao lado de quem você tá a fim parece um minuto,
e 1 minuto com a mão na chapa quente parece uma hora.

Answer 10

Teoria da Relatividade




Todos sabem que Einstein fez algo surpreendente, mas poucos sabem exatamente o que ele fez.

Albert Einstein foi o humilde demolidor da Física Clássica e o fundador da ciência contemporânea. Depois dele, o mundo passou a ser visto de maneira diferente. Conceitos de espaço, tempo, massa e energia já não são mais os mesmos. O espaço e o tempo, que Newton considerava absolutos e independentes, tornaram-se relativos e interligados.

Uma vez Einstein declarou: "Antes se acreditava que, se todas as coisas materiais desaparecessem do Universo, o tempo e o espaço continuariam. Segundo a teoria da relatividade, o tempo e o espaço também deixariam de existir". Logo, tempo e espaço existem porque existe matéria. É uma idéia assombrosa!.

Em oposição à doutrina newtoniana, Einstein declarava que tudo se acha em movimento (e não que tendem a permanecer em repouso). E explicava que as velocidades dos diversos corpos em movimento no Universo são relativas umas às outras. A única exceção a essa relatividade do movimento, era a velocidade constante da luz, a maior que conhecemos, constituindo o fator imutável de todas as equações da velocidade relativa dos corpos em movimento.

Na época em que foram apresentadas, as teorias de Einstein geraram muita controvérsia, pois além de serem complexas. são altamente polêmicas.

Existem duas teorias da relatividade: a especial, de 1905, e a geral, de 1916.

A Teoria Especial da Relatividade, proposta por Albert Einstein em 1905, revolucionou a visão que se tinha do mundo. Em todos os modelos precedentes do universo, o espaço e o tempo eram vistos como dimensões absolutas e imutáveis da realidade. Do mesmo modo, a duração dos eventos e as medidas dos objetos eram vistas como qualidades totalmente independentes. A teoria da relatividade veio a modificar tais conceitos. A teoria, porém limitava-se a movimentos uniformes com velocidade constante.

Em 1916 Einstein elaborou uma versão mais complexa da teoria da relatividade, incluindo não só o movimento em velocidade constante e na mesma direção, mas todo e qualquer tipo de movimento, variável em velocidade, direção ou ambas. Por tratar de todos os tipos de movimento, esta versão de sua teoria foi denominada "Teoria Geral da relatividade".

Nesse caso, o surpreendente foi que essa teoria tornou-se também uma nova teoria da gravidade, substituindo a elaborada pelo inglês Isaac Newton (1643-1727) em 1687.



A maioria das coisas interessantes da teoria da relatividade estão relacionadas com a velocidade da luz.

Considerações de Einstein sobre a velocidade da luz:

1) Não existe nenhuma interação instantânea na natureza.

2) Conseqüentemente, deve haver uma velocidade máxima possível, de interação.

3) A velocidade máxima possível de interação é a velocidade da interação eletromagnética.

4) A velocidade da interação eletromagnética é a velocidade da luz.

5) A velocidade da luz é a velocidade máxima possível.

6) velocidade da luz no vácuo é constante (sempre a mesma) independente-mente da velocidade relativa do observador.

7) A velocidade da luz é uma velocidade máxima que nunca nenhum corpo material poderá atingir.

Atualmente a velocidade da luz é medida com muita precisão: seu valor no vácuo é c = 299.792.458 m/s, ou seja, aproximadamente 300.000 km/s (trezentos mil quilômetros por segundo)!

Segundo Einstein nada pode se mover mais rapidamente do que a velocidade da luz. O que acontece é que, na medida em que energia é utilizada para acelerar uma partícula ou uma nave espacial, a massa desse objeto aumenta, ficando cada vez mais difícil sua aceleração. Se o corpo atingisse a velocidade da luz, sua massa seria infinita. Desse modo, para acelerarmos um objeto até essa velocidade, precisaríamos de uma quantidade infinita de energia. Sendo assim, nenhum objeto com extensão espacial e massa pode atingir a velocidade da luz, o limite de velocidade da Natureza.

O fato de a luz ser transmitida com uma velocidade definida foi pela primeira vez constatado por observações astronômicas.

A experiência de Michelson-Morley, juntamente com experiências de outros cientistas, demonstra que, relativamente à Terra, velocidade da luz é a mesma em todas as direções, e que tal fato é igualmente verídico em todas as épocas do ano, embora a direção do movimento da Terra esteja sempre mudando sua órbita ao redor do Sol.



Uma conseqüência extremamente importante da teoria da relatividade é a relação entre massa e energia. Einstein afirma que massa e energia são manifestações diversas de um mesmo fenômeno. A relação entre massa e energia é sintetizada em sua célebre equação: , onde E = energia, m = massa e c = velocidade da luz no vácuo, provavelmente a equação mais famosa e mais conhecida no mundo. Esta fórmula sugere que é possível criar matéria partindo do imaterial.

Massa pode ser convertida em energia e vice-versa. Assim uma pequena quantidade de massa pode transformar-se em grande quantidade de energia, como foi confirmado pela bomba atômica, e grande quantidade de energia pode se converter em pequeno acréscimo de massa, como ocorre atualmente nos aceleradores de partículas.

Quando um corpo qualquer irradia energia, automaticamente ele perde massa. Assim, o Sol perde cerca de 4 milhões de toneladas de massa por segundo.

Para transferir 1 grama de massa a um corpo, é preciso fornecer-lhe a fabulosa energia de 25 milhões de kWh. De modo que, em condições normais, as variações de massa são insignificantes.



As teorias de Einstein revolucionaram o mundo, pois desafiavam profundamente a estrutura da física clássica, que era aceita por todos há mais de 200 anos.

A Teoria da Relatividade, em princípio, parece que desafia todo o nosso bom senso, pois segundo ela:

1) Quanto maior a velocidade de um corpo, mais lento o tempo passará para este corpo.

2) Quanto mais rápido se deslocar um corpo, menor será seu comprimento e volume, porém maior será sua massa.

Newton acreditava que um corpo tem sempre o mesmo comprimento e o mesmo volume, independentemente de sua velocidade e do seu movimento. Einstein, porém afirmou que todos os corpos se contraem ao mover-se em alta velocidade. Toda a mudança de movimento acarreta uma correspondente mudança de comprimento, de maneira que o comprimento real de um corpo, no sentido newtoniano, não existe.

Provocou grande perplexidade a descoberta de que, comparando-se dois relógios perfeitamente precisos e ajustados entre si e um deles se deslocando com muita velocidade em relação ao outro, os dois não acusarão a mesma hora quando novamente comparados após o deslocamento. Este fenômeno é conhecido como "dilatação do tempo".

Hoje, a diferença de tempo observada é muito pequena devido à baixa velocidade dos foguetes atuais em relação a velocidade da luz, mas com o avanço da tecnologia essa diferença pode aumentar de maneira significativa.

O aumento aparente da massa de partículas em rápido deslocamento já havia sido observado, e a fórmula exata já havia sido encontrada antes de Einstein ter inventado a sua teoria da relatividade restrita.

Na realidade, Lorentz havia chegado a fórmulas, chamadas "transformação de Lorentz", as quais corporificam toda a essência matemática da teoria da relatividade. Mas foi Einstein quem demonstrou que tudo era como se devia esperar, e não um conjunto de artifícios para justificar os surpreendentes resultados da experimentação.



A gravitação não se deve mais a uma força de atração entre os corpos, mas a uma deformação do espaço na vizinhança das massas.

Espaço e tempo devem ser pensados como um sistema quadrimensional curvo, algo completamente inacessível à nossa imaginação, mas não ao raciocínio matemático. Essa curvatura do espaço-tempo é determinada pela presença de massa, o que permitiu a Einstein descartar a idéia clássica de que a atração é causada por uma força agindo à distância. Os planetas são mantidos em suas órbitas não devido à força gravitacional, entendida como mera atração entre os corpos, mas a um encurvamento do espaço-tempo produzido pela enorme massa do Sol.



Mecânica clássica de Newton Teoria da relatividade de Einstein
» Intervalos de espaço e tempo são absolutos e independentes. » Intervalos de espaço e tempo são relativos e estão interligados entre si.
» A velocidade da luz é relativa. » A velocidade da luz é absoluta.
» A gravitação é uma força de atração entre corpos que atua à distância. » A gravitação é uma curvatura provocada no espaço-tempo pela presença de massa.
» A luz se desloca sempre em linha reta no vácuo. » A luz sofre uma "curvatura" quando passa por corpos de grande massa como o Sol.


onde: a = aceleração; F= força; m = massa; v = velocidade do corpo em estudo; c = velocidade da luz

A fórmula de Einstein mostra que quando v = c, a = zero! Assim, mesmo se fosse possível manter o impulso e atingir à velocidade da luz, o corpo não pegaria mais nenhuma velocidade.

Observa-se que para velocidades muito inferiores à da luz (como ocorre na Terra) a fórmula de Einstein se reduz praticamente à de Newton.

Os efeitos relativísticos só são detectáveis a velocidades muito próximas à da luz. Por isso, a teoria de Einstein não rejeita a Mecânica de Galileu-Newton, utilizando-a como um caso particular para corpos com velocidades desprezíveis em relação à da luz.



Imagine que você tem um irmão gêmeo e que ele fica aqui na Terra enquanto você decide fazer uma viagem num foguete à velocidade de 200 mil quilômetros por segundo (Os foguetes atuais não superam os 40 mil quilômetros por hora; portanto tal foguete ainda é mera hipótese). O que acontecerá? O tempo passará bem mais devagar do que para os humanos na Terra, mas você não perceberá o fato, pois sob a influência da velocidade, não só seu relógio andará mais lentamente, mas também seu coração baterá em ritmo menor. Note bem: seu coração continuará batendo, tantas vezes por minuto quantas batia na Terra, mas, a cada minuto passado no espaço a tal velocidade, terão passado quatro ou cinco na velha Terra. Fantástico? Isso não é nada. Pense no que acontecerá quando voltar, digamos, cinco anos depois (contados no seu relógio). Seu irmão gêmeo terá idade suficiente para ser o seu pai. Este fenômeno é conhecido como "o paradoxo dos gêmeos" e esta estranha conseqüência é conhecida como "dilatação do tempo".

Apenas teoria? De jeito nenhum. Quando se lança um satélite levando em seu interior um relógio de máxima precisão, que transmite seu tique-taque à Terra, e se compara o ritmo desse tique-taque com o de outro relógio daqui, pode-se notar uma diferença de tempo entre os dois. Essa diferença, ainda que insignificante devido à pequena velocidade dos foguetes atuais em relação à velocidade da luz, já permite confirmar as hipóteses que Einstein apresentou há quase 100 anos atrás, com o nome de "Teoria Especial da Relatividade".



Em 1905, Albert Einstein mostrou ser impossível alcançar a velocidade da luz, quanto mais ultrapassá-la. Ao mesmo tempo, provou que um outro sonho humano seria teoricamente possível: a viagem no tempo (para o futuro).

Você pode não acreditar, mas viajar no tempo (para o futuro) é teoricamente possível. Atualmente na prática isso só não ocorre porque a velocidade dos nossos foguetes é muito inferior à da luz, mas no futuro, com o avanço tecnológico do ser humano, este sonho poderá se transformar em realidade. Muitos cientistas acreditam que os foguetes do futuro serão propelidos por meio de motores nucleares e viajarão a uma velocidade próxima à da luz.

Com relação a uma viagem para o futuro, "O princípio é muito simples", disse o americano Michael Morris, da Butler University, em Indianápolis, pesquisador vital nos mais importantes avanços da atualidade. "Basta embarcar em uma nave que alcance velocidade próxima à da luz, de 300.000 km/s", fala Morris. Automaticamente o tempo na nave vai começar a passar mais devagar do que na Terra". Na volta, portanto, o viajante estará mais jovem do que os que não voaram.

Suponha que você tenha 22 anos de idade e um filho recém-nascido. Ao viajar numa astronave com 99% da velocidade da luz, se você retornar 14 anos, um mês e 6 dias depois (contados dos relógios da nave), já terão passados 100 anos para todos os que ficaram na Terra. Dessa forma quando voltar, você estará com 36 anos de idade, porém provavelmente não encontrará seu filho ainda vivo e se encontrá-lo ele terá idade suficiente para ser o seu avô!

Com relação a uma viagem para o passado, isso parece impossível, mas essa hipótese ainda não foi descartada pelos cientistas.



É importante ressaltar que a diferença entre o tempo transcorrido para quem ficou na Terra e para quem viajou na nave pode ser ainda muito maior desde que a velocidade da nave seja ainda mais próxima da velocidade da luz. Essa diferença de tempo pode ser calculada por meio da seguinte fórmula, deduzida das transformações de Lorentz:


Onde: T = tempo na Terra; t = tempo dos viajantes espaciais; v = velocidade da astronave; c = velocidade da luz.

Observe pela fórmula que quanto maior a velocidade dos astronautas (ou seja: quanto mais se aproxima da velocidade da luz), maior se torna a diferença entre os tempos. Se a velocidade dos astronautas fosse igual a da luz, teríamos uma divisão por zero, ou seja a diferença entre os tempos seria infinita, algo que nossa matemática não aceita. Este é um indício de que a velocidade da luz não pode ser alcançada. Já não há dúvida alguma sobre esse efeito, que foi testado e comprovado exaustivamente nos últimos 30 anos. A precisão dos resultados só não é maior porque, como as velocidades atualmente usadas são muito inferiores à da luz, o ritmo do tempo também não se altera muito. Assim, "as viagens já feitas ao futuro" geralmente são curtas, da ordem de frações de segundo. Mas a possibilidade, hoje, é um consenso tranqüilo entre todos os físicos, diz Morris.

A distância já não é mais encarada como uma grandeza absoluta. Seu comprimento varia de acordo com a sua velocidade em relação a um determinado sistema de referência. Digamos que hipoteticamente você estivesse dirigindo normalmente um carro de 4 m de comprimento por uma estrada, e de repente resolvesse acelerá-lo até alcançar 150 mil km/s (metade da velocidade da luz). Um policial parado na beira da estrada que o observasse notaria que seu carro tem agora 3 m de comprimento! O comprimento varia de acordo com a velocidade segundo a fórmula:


onde: S = comprimento visto pelo observador; So = comprimento quando parado; v = velocidade do objeto; c = velocidade da luz (300.000 km/s)

Note que caso o carro alcançasse a velocidade da luz, o comprimento dele seria zero! Este é outro indício de que nenhum objeto material pode alcançar a velocidade da luz. Note também que para velocidades pequenas, a diferença de comprimento é muito pequena, completamente desprezível. Por isso não percebemos essas diferenças aqui na Terra.



A Teoria da Relatividade provou que as viagens no tempo não só são possíveis, mas estão ocorrendo a todo momento.

A distância entre o Sol e a Terra é de aproximadamente 150 milhões de quilômetros. Considerando que a velocidade da luz é de 300.000 km/s, temos:


Ou seja: a luz emitida pelo Sol leva 500 segundos (ou 8 minutos e 20 segundos) para atingir a Terra. Isto significa que se o Sol explodir e deixar de existir só saberemos depois deste tempo!

Quando olhamos para o céu, numa noite estrelada, vemos a luz proveniente de diversas estrelas. Se olhamos com um binóculo, o número delas aumenta de maneira assustadora.

A luz proveniente de cada uma das estrelas que vemos partiram de lá em tempos diferentes e cada uma delas está situada à uma distância diferente dos nossos olhos, no entanto vemos todas elas simultaneamente.

Como precisamos da luz para ver e ela, depende de sua velocidade para atingir nosso olhos; isto quer dizer que a imagem que vemos partiu de lá e só chega em nossos olhos com atraso que depende da distância entre o que esta sendo observado e nossa vista.

A luz viaja do Sol até nós em pouco mais de 8 minutos. A luz emitida pela Alfa de Centauro, a estrela mais próxima da Terra (depois do Sol é claro), demora 4 anos e meio para ser vista de nosso planeta. A luz viaja de inúmeras estrelas até nós em períodos que variam, aproximadamente, entre quatro milhões e um bilhão de anos!

A luz que nos traz a imagem de uma estrela distante pode ter viajado dez milhões de anos antes de ter chegado à Terra. Portanto a estrela que vemos hoje é a estrela de dez milhões de anos atrás. Essa estrela que estamos vendo ao olhar para o céu, na realidade, pode já nem mais existir! Isso significa que quando olhamos para o céu estamos olhando para o passado!



Numa concepção revolucionária, Einstein afirmava que dois acontecimentos considerados simultâneos em um sistema de referência podem não o ser em outro.

Por exemplo: o intervalo de tempo entre dois fatos acontecidos em Júpiter e em Marte parecerá tal a um observador da Terra, e outro bem diverso a um habitante de outro planeta. Em outras palavras, o que parece simultâneo num sistema de referência não o será em outro.



Um acontecimento que se deu na Terra há milhares de anos, como a Batalha de maratona, pode só agora estar sendo observado por alguém situado em outro planeta, que por conseguinte, o considera como um episódio atual.

O que é hoje em nosso planeta, portanto, pode ser ontem num outro planeta, e amanhã num terceiro. Pois o tempo é uma dimensão do espaço, e o espaço é uma dimensão do tempo.

Na realidade, afirma Einstein, o universo é uma continuidade espaço-tempo; espaço e tempo dependem um do outro. Nenhum dos dois pode ser expressado independentemente. Ambos devem ser encarados como aspectos coordenados da nossa concepção matemática da realidade. Talvez o conceito de espaço-tempo seja o mais importante de todas as inovações introduzidas por Einstein, tanto do ponto de vista filosófico quanto do imaginativo. Einstein dizia: "O mundo não é tridimensional. Consiste nas três dimensões do espaço e numa quarta dimensão adicional: o tempo".

Se hoje, com todo o conhecimento, informação e avanço tecnológico de que dispomos já é difícil assimilar estes fantásticos conceitos, imagine o que pensavam as pessoas há quase100 anos atrás, quando estas teorias foram divulgadas! Muitos o julgavam um cientista maluco e zombavam de suas teorias acreditando que elas seriam facilmente desmascaradas e derrubadas, porém não foi o que aconteceu e não é o que acontece. Ainda hoje há cientistas que combatem as teorias de Einstein e tentam provar que elas estão incorretas. É importante lembrar, que Einstein tinha um conhecimento matemático notável e portanto todas as suas teorias eram fundamentadas em complexos cálculos matemáticos que ele dominava melhor que ninguém.

Quando os seus colegas de estudo lhe perguntaram como iria provar a sua Teoria, Einstein respondeu que a prova experimental dependia duma técnica muito aperfeiçoada, ainda não existente, mas que a certeza não dependia de provas, porque o Universo é um sistema lógico de absoluta precisão.

A fantástica evolução da tecnologia que ocorreu no transcorrer dos últimos 100 anos, vêm comprovando a cada dia que passa a validade e a precisão de suas teorias e de seus cálculos.



Em 1929, quando completou 50 anos, Einstein apresentou à Academia Prussiana de Ciências uma comunicação de apenas seis páginas, intitulada "Contribuição para uma Teoria do Campo Unificado". Era uma nova generalização que pretendia englobar num só conceito teórico os fenômenos gravitacionais e eletromagnéticos.

Ele pretendia compor uma série de leis de amplitude universal que cobrisse os incomensuráveis campos gravitacionais e eletromagnéticos do espaço infinito e também o ultralimitado e todavia tremendamente poderoso território comprimido na pequenez do átomo.

Com esse conjunto de leis, lograria soterrar a vala imensa que desde os primeiros dias da Ciência separa o macrocosmo do microcosmo, isto é, o infinitamente grande do infinitamente pequeno.

A publicação causou grande sensação nos meios científicos do mundo inteiro, principalmente por causa da autoridade do seu propositor. Einstein continuaria trabalhando integralmente por mais de 20 anos nessa teoria, mas não conseguiu conclui-la. Einstein morreu no dia 18 de abril de 1955, sem realizar esse seu último sonho. Não admira: os físicos do mundo todo continuam a sonhá-lo até hoje.

Se a experimentação vier a demonstrar sua verdade, a teoria do campo unificado promete ser a "maior síntese jamais operada pela mente humana", e poderá responder de maneira satisfatória a inúmeros mistérios que a ciência ainda não conseguiu desvendar.



Albert Einstein

Albert Einstein é considerado um dos maiores cientistas de todos os tempos. Três artigos seus publicados em 1905 foram transcendentais para o desenvolvimento da física e influíram o pensamento ocidental em geral. Os artigos tratavam da natureza da luz, descreviam o movimento molecular e apresentavam a teoria da relatividade restrita. Einstein é famoso por refletir continuamente nas hipóteses científicas tradicionais e tirar conclusões singelas às quais ninguém havia chegado antes. Não se conhece tanto seu compromisso social, embora fosse um ardente pacifista e sionista. Na gravação, Einstein fala de Gandhi e elogia a não violência.

Rex Features, Ltd./Cortesia de Gordon Skene Sound Collection

Einstein, Albert (1879-1955), físico alemão naturalizado americano. Premiado com o Nobel de Física em 1921, é famoso por ser autor das teorias especial e geral da relatividade e por suas idéias sobre a natureza corpuscular da luz. É provavelmente o físico mais conhecido do século XX.

Nasceu em Ulm em 14 de março de 1879 e passou sua juventude em Munique, onde sua família possuía uma pequena oficina de máquinas elétricas. Desde muito jovem demonstrava excepcional curiosidade pela natureza e notável capacidade de entender os conceitos matemáticos mais complexos. Aos 12 anos já conhecia a geometria de Euclides.


Primeiras publicações científicas

Em 1905 doutorou-se pela Universidade de Zurique, na Suíça, com uma tese sobre as dimensões das moléculas. No mesmo ano, publicou quatro artigos teóricos de grande valor para o desenvolvimento da física. No primeiro, sobre o movimento browniano, formulou predições importantes sobre o movimento aleatório das partículas dentro de um fluido, que foram comprovadas em experimentos posteriores. O segundo artigo, sobre o efeito fotoelétrico, antecipava uma teoria revolucionária sobre a natureza da luz. Segundo Einstein, sob certas circunstâncias a luz se comportava como uma partícula. Também afirmou que a energia que era transportada por toda partícula de luz, que denominou fóton, era proporcional à freqüência da radiação. Isto era representado pela fórmula E = hu, onde E é a energia da radiação, h uma constante universal chamada constante de Planck e u é a freqüência da radiação. Esta teoria postulava que a energia dos raios luminosos se transfere em unidades individuais chamadas quanta, contrariando as teorias anteriores que afirmavam que a luz era manifestação de um processo contínuo.

No terceiro trabalho, expôs a formulação inicial da teoria da relatividade que mais tarde o tornaria mundialmente conhecido; e no quarto e último trabalho, propôs uma fórmula para a equivalência entre massa e energia, a famosa equação E = mc2, pela qual a energia E de uma quantidade de matéria, com massa m, é igual ao produto da massa pelo quadrado da velocidade da luz, representada por c.

Teoria da relatividade

A terceira publicação de Einstein, em 1905, Sobre a eletrodinâmica dos corpos em movimento, tratava do que ficou conhecido como teoria especial da relatividade. Esta teoria se baseava no princípio de que toda medição do espaço e do tempo é subjetiva. Isto levou Einstein a desenvolver mais tarde uma teoria baseada em duas premissas: o princípio da relatividade, segundo o qual as leis físicas são as mesmas em todos os sistemas de inércia de referência, e o princípio da invariabilidade da velocidade da luz, o qual afirma que a luz se move com velocidade constante no vácuo.

A teoria geral da relatividade só foi publicada em 1916. De acordo com esta teoria, as interações entre dois corpos, que até então se atribuíam a forças gravitacionais, explicam-se pela influência de tais corpos sobre o espaço-tempo (espaço de quatro dimensões, uma abstração matemática em que o tempo se junta, como quarta dimensão, às três dimensões euclidianas).

Einstein no Brasil

Foi em Sobral, no Ceará, que, em maio de 1919, durante um eclipse solar, demonstrou-se que a luz das estrelas era atraída pelo Sol, confirmando-se as proposições da teoria da relatividade e espalhando a fama de Einstein pelo mundo. Ele esteve duas vezes no Rio de Janeiro, a primeira, por poucas horas, em março de 1925, a caminho da Argentina. Na segunda, de 4 a 12 de maio do mesmo ano, pronunciou duas conferências sobre a relatividade e uma sobre a teoria da luz.

A teoria da Relatividade



Relatividade, teoria desenvolvida no início do século XX, que, originalmente, pretendia explicar certas anomalias no conceito do movimento relativo, mas, em sua evolução, converteu-se em uma das teorias básicas mais importantes das ciências físicas. Desenvolvida fundamentalmente por Albert Einstein, foi a base para que os físicos demonstrassem, posteriormente, a unidade essencial da matéria e da energia, do espaço e do tempo, e a equivalência entre as forças de gravitação e os efeitos da aceleração de um sistema.




Em 1905, Einstein publicou seu artigo sobre a teoria da relatividade especial, segundo o qual nenhum objeto do Universo se distingue por proporcionar um marco de referência absoluto em repouso. É igualmente correto afirmar que o trem se desloca em relação à estação e que a estação se desloca em relação ao trem. A hipótese fundamental em que se baseava era a inexistência do repouso absoluto no Universo, razão pela qual toda partícula ou objeto deve ser descrito mediante uma chamada linha de Universo, que traça sua posição em um contínuo espaço-tempo de quatro dimensões (três espaciais e uma temporal), na qual têm lugar todos os fatos do Universo. Também deduz que o comprimento, a massa e o tempo de um objeto variam com sua velocidade. Assim, a energia cinética do elétron acelerado converte-se em massa, de acordo com a fórmula E=mc2. Em 1915, desenvolveu sua teoria da relatividade geral, na qual considerava objetos que se movem de forma acelerada um em relação ao outro, para explicar contradições aparentes entre as leis da relatividade e a lei da gravitação. A teoria da relatividade especial afirma que uma pessoa, dentro de um veículo fechado, não pode determinar, por meio de nenhum experimento imaginável, se está em repouso ou em movimento uniforme. A da relatividade geral afirma que, se esse veículo é acelerado ou freado, ou se faz uma curva, o seu ocupante não pode assegurar se as forças produzidas se devem à gravidade ou a outras forças de aceleração. Simplesmente, a lei da gravidade de Einstein afirma que a linha de Universo de todo objeto é uma geodésica em um contínuo (uma geodésica é a distância mais curta entre dois pontos, ainda que o espaço curvo não seja, normalmente, uma linha reta; como ocorre com as geodésicas na superfície terrestre, são círculos máximos, mas não linhas retas). A linha de Universo é curva devido à curvatura do contínuo espaço-tempo na proximidade da Terra e a isso se deve a gravidade.

A teoria da relatividade geral foi confirmada de numerosas formas desde sua proposição. Vários cientistas têm tratado de unir a teoria da força gravitacional relativista com o eletromagnetismo e com outras forças fundamentais da física: as interações nucleares forte e fraca (ver Teoria do campo unificado). Em 1928, Paul Dirac expôs uma teoria relativista do elétron. Mais tarde, desenvolveu-se uma teoria de campo quântica chamada eletrodinâmica quântica, que unificava os conceitos da relatividade e a teoria quântica, no que diz respeito à interação entre os elétrons, os pósitrons e a radiação eletromagnética. Nos últimos anos, Stephen Hawking tem se dedicado a tentar integrar por completo a mecânica quântica com a teoria da relatividade.

Teoria Quântica

Teoria quântica, teoria física baseada na utilização do conceito de unidade quântica para descrever as propriedades dinâmicas das partículas subatômicas e as interações entre a matéria e a radiação. As bases da teoria foram assentadas pelo físico alemão Max Planck, o qual, em 1900, postulou que a matéria só pode emitir ou absorver energia em pequenas unidades discretas, chamadas quanta. Outra contribuição fundamental ao desenvolvimento da teoria foi o princípio da incerteza, formulado por Werner Heisenberg em 1927.

Planck desenvolveu o conceito de quantum como resultado dos estudos da radiação do corpo negro (corpo negro refere-se a um corpo ou superfície ideal que absorve toda a energia radiante, sem nenhuma reflexão). Sua hipótese afirmava que a energia só é irradiada em quanta, cuja energia é hu, onde u é a freqüência da radiação e h é o "quanta de ação", fórmula agora conhecida como constante de Planck.

O físico francês Louis Victor de Broglie sugeriu, em 1924, que uma vez que as ondas eletromagnéticas apresentam características corpusculares, as partículas também deveriam ter características ondulatórias. O conceito ondulatório das partículas levou Erwin Schrödinger a desenvolver uma equação de onda para descrever as propriedades ondulatórias de uma partícula e, mais concretamente, o comportamento ondulatório do elétron no átomo de hidrogênio.

Ainda que a mecânica quântica descreva o átomo exclusivamente por meio de interpretações matemáticas dos fenômenos observados, pode-se dizer que o átomo é formado por um núcleo rodeado por uma série de ondas estacionárias; essas ondas têm máximos em pontos determinados e cada onda estacionária representa uma órbita. O quadrado da amplitude da onda em cada ponto, em um momento dado, é uma medida da probabilidade de que um elétron se encontre ali. Já é possível dizer que um elétron é um ponto determinado em um momento dado.

A compreensão das ligações químicas foi radicalmente alterada pela mecânica quântica e passou a basear-se nas equações de onda de Schrödinger. Os novos campos da física — como a física do estado sólido, a física da matéria condensada, a supercondutividade, a física nuclear ou a física das partículas elementares — apoiaram-se firmemente na mecânica quântica. Essa teoria é na base de todas as tentativas atuais de explicar a interação nuclear forte (ver Cromodinâmica quântica) e desenvolver uma teoria do campo unificado. Os físicos teóricos, como o britânico Stephen Hawking, continuam esforçando-se para desenvolver um sistema que englobe tanto a relatividade como a mecânica quântica.

Texto extraído da enciclopédia Encarta 99 da Microsoft

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