{"id":148104,"date":"2020-05-12T12:06:35","date_gmt":"2020-05-12T14:06:35","guid":{"rendered":"https:\/\/lab.fabricadelandings.com.br\/portalsaofrancisconovo\/?p=148104"},"modified":"2020-05-12T12:06:35","modified_gmt":"2020-05-12T14:06:35","slug":"principio-da-relatividade","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/lab.fabricadelandings.com.br\/portalsaofrancisconovo\/ciencias-da-natureza\/fisica\/principio-da-relatividade","title":{"rendered":"Princ\u00edpio da Relatividade"},"content":{"rendered":"

Defini\u00e7\u00e3o<\/strong><\/p>\n

O\u00a0princ\u00edpio da relatividade\u00a0<\/strong>\u00e9 o princ\u00edpio de que apenas o movimento de objetos em rela\u00e7\u00e3o um ao outro pode ser medido e de que n\u00e3o existe um quadro de refer\u00eancia absoluto.<\/p>\n

O\u00a0princ\u00edpio da relatividade\u00a0<\/strong>\u00e9 uma lei universal que declara que as leis da mec\u00e2nica n\u00e3o s\u00e3o afetadas por um movimento retil\u00edneo uniforme do sistema de coordenadas a que se referem<\/p>\n

Em F\u00edsica, qual \u00e9 o Princ\u00edpio da Relatividade?<\/strong><\/p>\n

O\u00a0princ\u00edpio da relatividade\u00a0sustenta que as leis da f\u00edsica funcionar\u00e3o da mesma maneira em condi\u00e7\u00f5es semelhantes, independentemente da localiza\u00e7\u00e3o ou velocidade de um observador.<\/p>\n

O\u00a0princ\u00edpio da relatividade\u00a0n\u00e3o deve ser confundido com as teorias da relatividade geral ou especial, embora essas teorias usem o princ\u00edpio como base.<\/p>\n

Essas teorias foram desenvolvidas no s\u00e9culo XX; o princ\u00edpio da relatividade foi entendido muito antes e ilustrado por Galileu em um famoso exemplo conhecido como “navio de Galileu”.<\/p>\n

A aplica\u00e7\u00e3o de Einstein do princ\u00edpio da relatividade \u00e0 luz levou a suas teorias de relatividade inovadoras.<\/p>\n

Durante s\u00e9culos, a ci\u00eancia foi restringida pelo modelo ptolemaico do universo, no qual se acreditava que todas as estrelas e corpos planet\u00e1rios orbitam a Terra.<\/p>\n

Cop\u00e9rnico percebeu nos anos 1500 que o sol era um corpo central mais prov\u00e1vel, mas essa cren\u00e7a foi contestada por autoridades religiosas e cient\u00edficas. Eles argumentaram que, se a Terra estivesse em movimento, isso criaria efeitos que os humanos poderiam observar. Por exemplo, um objeto derrubado de um edif\u00edcio aterrissaria em algum lugar a oeste do edif\u00edcio, porque o planeta girara para o leste durante o tempo em que o objeto estava caindo.<\/p>\n

Galileu, escrevendo em 1632, refutou esse argumento com o eloquente experimento mental “O navio de Galileu”. Neste exemplo, as pessoas que viajam em mar calmo em um navio veloz n\u00e3o seriam capazes de saber se o navio estava em movimento ou em repouso se estivesse dentro de uma cabine sem janelas. Quaisquer objetos na cabine, incluindo insetos voadores, peixe em uma tigela e uma bola lan\u00e7ada, se moveriam da mesma forma, independentemente do movimento externo do navio. Em outras palavras, seu movimento seria relativo ao ambiente, n\u00e3o a fatores externos. O mesmo princ\u00edpio se aplica \u00e0 Terra, e \u00e9 por isso que as pessoas n\u00e3o s\u00e3o derrubadas pela for\u00e7a da rota\u00e7\u00e3o do planeta.<\/p>\n

Sir Isaac Newton, trabalhando no final do mesmo s\u00e9culo, aplicou o princ\u00edpio da relatividade a outros corpos planet\u00e1rios e \u00e0 mec\u00e2nica do movimento em geral. Isso o ajudou a formar suas pr\u00f3prias teorias, que se tornaram a base de grande parte da ci\u00eancia moderna. Ao longo dos s\u00e9culos, a progress\u00e3o da ci\u00eancia geralmente se afastou da id\u00e9ia reconfortante de que existe algum ponto de refer\u00eancia est\u00e1vel e imut\u00e1vel, a partir do qual todas as coisas podem ser medidas. Em vez disso, a ci\u00eancia provou repetidamente que n\u00e3o h\u00e1 ponto de refer\u00eancia “fixo”; tudo deve ser medido em rela\u00e7\u00e3o a outra coisa.<\/p>\n

Qual \u00e9 a teoria da relatividade?<\/strong><\/p>\n

N\u00e3o existe “teoria da relatividade<\/strong>” – apenas duas teorias que ocasionalmente caem sob o mesmo designador – a teoria da relatividade especial e a teoria da relatividade geral.<\/p>\n

Ambas foram criadas pelo famoso f\u00edsico Albert Einstein entre 1905 e 1915. Ambas as teorias elevaram a mec\u00e2nica cl\u00e1ssica de Newton, que havia sido mantida h\u00e1 s\u00e9culos antes.<\/p>\n

A teoria especial da relatividade \u00e9 uma teoria da estrutura do espa\u00e7o-tempo, que afirma que:<\/strong><\/p>\n

1)<\/strong>\u00a0as leis da f\u00edsica s\u00e3o as mesmas para todos os observadores em movimento uniforme entre si e<\/p>\n

2)<\/strong>\u00a0a velocidade da luz no v\u00e1cuo \u00e9 a mesma para todos os observadores todos os observadores, independentemente do movimento da fonte de luz. Isso leva a consequ\u00eancias bizarras. Por exemplo, imagine mover-se em um trem que percorre 160 km\/h ao lado de outro trem que se move na mesma dire\u00e7\u00e3o a 160 km\/h. Na sua perspectiva, o trem ao seu lado parece quase parado.<\/p><\/blockquote>\n

Mas imagine estar em um trem se movendo na velocidade da luz, ao lado de um feixe de luz. Em vez de o feixe de luz parecer parado, ele se move \u00e0 sua frente na velocidade da luz. A luz \u00e9 estranha assim.<\/p>\n

V\u00e1rias das consequ\u00eancias que se seguem da teoria especial da relatividade s\u00e3o:<\/strong><\/p>\n

1)\u00a0<\/strong>dilata\u00e7\u00e3o do tempo (rel\u00f3gios se movendo perto da velocidade da luz operam mais lentamente que rel\u00f3gios estacion\u00e1rios);<\/p>\n

2) contra\u00e7\u00e3o do comprimento (objetos que se movem perto da velocidade da luz parecem estar contra\u00eddos) a dire\u00e7\u00e3o do movimento),<\/p>\n

3)<\/strong>\u00a0a relatividade da simultaneidade (coisas que parecem acontecer ao mesmo tempo para o observador fixo A podem parecer acontecer em momentos diferentes para o observador em movimento B),<\/p>\n

4)<\/strong>\u00a0equival\u00eancia massa-energia (massa e energia s\u00e3o essencialmente a mesma coisa e transmut\u00e1veis entre si).<\/p><\/blockquote>\n

A\u00a0teoria geral da relatividade, que foi concebida alguns anos ap\u00f3s a teoria especial da relatividade, \u00e9 uma teoria de como a gravidade funciona. Inicialmente, foi baseado no princ\u00edpio da equival\u00eancia, a ideia de que a acelera\u00e7\u00e3o e a parada em um campo gravitacional de uma dada for\u00e7a s\u00e3o fisicamente id\u00eanticas.<\/p>\n

Como nenhuma for\u00e7a especial \u00e9 necess\u00e1ria para criar efeitos inerciais em um objeto em acelera\u00e7\u00e3o, Einstein prop\u00f4s que dever\u00edamos pensar da mesma maneira sobre a gravidade, abandonando a no\u00e7\u00e3o cl\u00e1ssica de for\u00e7a gravitacional e, em vez disso, concebendo a gravidade como curvas no espa\u00e7o-tempo. Isso explica fen\u00f4menos como o porqu\u00ea da luz se curvar na presen\u00e7a de um campo gravitacional, mesmo sem a massa.<\/p>\n

A teoria geral da relatividade fornece explica\u00e7\u00f5es e faz previs\u00f5es que pareceriam rid\u00edculas na vis\u00e3o de mundo da mec\u00e2nica cl\u00e1ssica. Al\u00e9m da luz dobrar na presen\u00e7a de um campo gravitacional, ele prev\u00ea que o tempo passa mais lentamente na presen\u00e7a de um campo gravitacional, \u00f3rbitas planet\u00e1rias se precessam (mudan\u00e7a) devido ao torque exercido pelo campo gravitacional do Sol, ocorre o arrasto de quadros, pelo qual corpos em rota\u00e7\u00e3o “arrastam” a estrutura inercial do espa\u00e7o-tempo circundante e que o universo est\u00e1 se expandindo, em alguns casos mais r\u00e1pido que a velocidade da luz, porque \u00e9 o pr\u00f3prio espa\u00e7o que est\u00e1 se expandindo, e n\u00e3o objetos dentro dele.<\/p>\n

Desvendar as implica\u00e7\u00f5es dessas teorias levou d\u00e9cadas e ainda est\u00e1 em andamento hoje. As teorias de Einstein eram t\u00e3o avan\u00e7adas que levaram d\u00e9cadas para test\u00e1-las e confirm\u00e1-las com grande precis\u00e3o. Em retrospecto, as id\u00e9ias de Einstein foram quase completamente validadas.<\/p>\n

O que \u00e9 Relatividade Geral?<\/strong><\/p>\n

A\u00a0relatividade geral\u00a0\u00e9 uma teoria cient\u00edfica que descreve como a mat\u00e9ria, energia, tempo e espa\u00e7o interagem. Foi publicado pela primeira vez por Albert Einstein em 1917 como uma extens\u00e3o de sua teoria da relatividade especial.<\/p>\n

A relatividade geral trata o espa\u00e7o e o tempo como um \u00fanico espa\u00e7o-tempo quadridimensional unificado; sob relatividade geral, a mat\u00e9ria deforma a geometria do espa\u00e7o-tempo, e as deforma\u00e7\u00f5es do espa\u00e7o-tempo fazem com que a mat\u00e9ria se mova, o que vemos como gravidade.<\/p>\n

A suposi\u00e7\u00e3o b\u00e1sica da\u00a0relatividade geral\u00e9 que as for\u00e7as causadas pela gravidade e as for\u00e7as causadas pela acelera\u00e7\u00e3o s\u00e3o equivalentes. Se uma caixa fechada est\u00e1 passando por acelera\u00e7\u00e3o, nenhum experimento realizado dentro da caixa pode dizer se a caixa est\u00e1 em repouso dentro de um campo gravitacional ou est\u00e1 sendo acelerada pelo espa\u00e7o. Esse princ\u00edpio, de que todas as leis f\u00edsicas s\u00e3o iguais para observadores acelerados e observadores em um campo gravitacional, \u00e9 conhecido como princ\u00edpio de equival\u00eancia; foi testado experimentalmente com mais de doze casas decimais de precis\u00e3o.<\/p>\n

A consequ\u00eancia mais importante do princ\u00edpio da equival\u00eancia \u00e9 que o espa\u00e7o n\u00e3o pode ser euclidiano para todos os observadores. No espa\u00e7o curvo, como uma folha deformada, as leis normais da geometria nem sempre s\u00e3o v\u00e1lidas. \u00c9 poss\u00edvel no espa\u00e7o curvo construir um tri\u00e2ngulo cujos \u00e2ngulos somam mais ou menos que 180 graus, ou desenhar duas linhas paralelas que se cruzam.<\/p>\n

A relatividade especial se torna cada vez mais precisa \u00e0 medida que a curvatura do espa\u00e7o-tempo chega a zero; se o espa\u00e7o-tempo \u00e9 plano, as duas teorias se tornam id\u00eanticas.<\/p>\n

Como a mat\u00e9ria curva o espa\u00e7o \u00e9 calculado usando as equa\u00e7\u00f5es do campo de Einstein, que assumem a forma G = T; G descreve a curvatura do espa\u00e7o, enquanto T descreve a distribui\u00e7\u00e3o da mat\u00e9ria.<\/p>\n

Como o espa\u00e7o \u00e9 curvo, os objetos na relatividade geral nem sempre se movem em linhas retas, assim como uma bola n\u00e3o se move em uma linha reta se voc\u00ea a enrolar em um funil.<\/p>\n

Um objeto em queda livre sempre seguir\u00e1 o caminho mais curto do ponto A ao ponto B, que n\u00e3o \u00e9 necessariamente uma linha reta; a linha que viaja \u00e9 conhecida como geod\u00e9sica.<\/p>\n

Vemos os desvios das linhas retas como a influ\u00eancia da “gravidade” – a Terra n\u00e3o se move em linha reta porque o Sol distorce o espa\u00e7o-tempo nas proximidades da Terra, fazendo-o se mover em uma \u00f3rbita el\u00edptica.<\/p>\n

Como as for\u00e7as gravitacionais e as for\u00e7as aceleracionais s\u00e3o totalmente equivalentes, todos os efeitos em um objeto em movimento r\u00e1pido na relatividade especial tamb\u00e9m se aplicam a objetos nas profundezas dos campos gravitacionais.<\/p>\n

Um objeto pr\u00f3ximo a uma fonte de gravidade emitir\u00e1 luz deslocada com Doppler, como se estivesse se afastando rapidamente.<\/p>\n

Objetos pr\u00f3ximos a fontes gravitacionais tamb\u00e9m parecer\u00e3o ter um tempo mais lento e qualquer luz recebida ser\u00e1 dobrada pelo campo. Isso pode fazer com que uma fonte de gravidade forte incline a luz como uma lente, colocando objetos distantes em foco; esse fen\u00f4meno \u00e9 freq\u00fcentemente encontrado na astronomia do c\u00e9u profundo, onde uma gal\u00e1xia inclina a luz de outra para que v\u00e1rias imagens apare\u00e7am.<\/p>\n

 <\/p>\n

\"\"O princ\u00edpio da relatividade foi explicado por Galileu em 1632<\/strong><\/p>\n

\"\"A teoria geral da relatividade ilustra como a gravidade faz com que a luz se curve<\/strong><\/p>\n

Fonte:<\/strong>\u00a0www.einstein-online.info\/www.space.com\/inters.org\/www.nbcnews.com\/www.nationalgeographic.com\/iopscience.iop.org\/www.wisegeek.org\/www.pas.rochester.edu\/www.pitt.edu<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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