10 coisas que você deveria saber sobre a teoria da relatividade


A teoria da relatividade de Einstein foi considerada como uma das mais famosas teorias científicas da humanidade desde seu início.

Esta teoria foi apresentada à comunidade científica como duas teorias complementares: a teoria da relatividade especial, em 1905, e a teoria da relatividade geral, em 1917. Juntas, elas revolucionaram a forma como o mundo pensa sobre espaço, tempo, massa, energia e gravidade.

Veja 10 coisas que você deveria saber sobre essa teoria tão importante.

1. O início da teoria: a lei da relatividade especial

Em 1905, Albert Einstein determinou que as leis da física seriam as mesmas para todos os observadores.

Ele calculou que a velocidade da luz, de 299,338 km por segundo, seria imutável. Para ele, a velocidade da luz no vácuo seria a mesma independente do movimento de quem a observa, contrariando outros cientistas, que acreditavam que ela seria alterada dependendo do movimento do objeto e do observador.

Esta era a teoria da relatividade especial, ou lei da relatividade restrita, que introduziu uma nova estrutura para toda a física e propôs novos conceitos de espaço e tempo.

Essa teoria é conhecida como relatividade especial porque se aplica apenas a situações especiais: em casos de movimento constante e imutável.

2. Depois de 10 anos, surge a lei da relatividade geral

relatividade

Após a lei da relatividade especial, Einstein passou 10 anos tentando incluir a aceleração nessa teoria, e então publicou sua teoria da relatividade geral em 1915.

Essa teoria se aplica também em objetos que se aceleram em relação uns aos outros, e determina que objetos maciços causam uma distorção no espaço-tempo, que é sentida como gravidade.

3. Ela nos mostra que o tempo é relativo

Tempo é relativo

O tempo não passa do mesmo modo para todos.

Segundo a teoria da relatividade, um observador que se movimenta mais rápido vê o tempo passando mais devagar do que um observador que esteja estático.  

Esse fenômeno é chamado de dilatação do tempo. Ele afirma que um astronauta viajando em uma nave espacial em uma velocidade muito elevada verá o tempo passando mais devagar do que alguém que esteja observando da Terra.

6. Quanto mais velocidade, maior é a massa

fórmula

A famosa fórmula de Einstein, E=mc², significa que a energia (E) é igual a quantidade de massa (m) multiplicada pela velocidade da luz ao quadrado (c²).

Como resultado dessa equação, um objeto de movimento rápido parece ter uma massa maior em relação a um objeto de movimento lento.

Isso se deve ao fato de que aumentar a velocidade de um objeto aumenta também sua energia cinética e, portanto, sua massa.

7. Não podemos viajar na velocidade da luz

O aumento da massa é o motivo pelo qual Einstein diz que um objeto não pode viajar mais rápido do que a luz.

Isso acontece porque a massa aumenta junto com a velocidade. Caso atingisse a velocidade da luz, a massa se tornaria infinita.

Uma massa infinita exigiria também energia infinita para se mover, o que tornaria essa experiência impossível.

8. O espaço e o tempo fazem parte de um contínuo, chamado espaço-tempo

Na matemática de Einstein, o espaço tem três dimensões e a quarta dimensão é o tempo. Teorias mais recentes, como a Teoria das Cordas, presumem dimensões extras que ainda não podemos perceber.

O espaço-tempo pode ser pensado como uma folha elástica, que pode ser distorcida na presença de massa.

9. A relatividade explica de onde a gravidade vem

O modelo de folha de borracha revela que a gravidade surge de objetos maciços que distorcem o espaço-tempo.

Os objetos em órbita seguem um caminho mais curto e requerem menor quantidade de energia. Por isso, os planetas se movem em elipses, que é o caminho mais eficiente em termos de energia relativa à gravidade do sol.

10. A gravidade distorce a luz

Lente gravitacional

Esse fenômeno é chamado de lente gravitacional, que acontece devido à uma distorção no espaço-tempo.  

Quando observamos uma galáxia distante, a presença de corpos de grande massas entre a Terra e a Galáxia faz com que os raios de luz sejam dobrados em caminhos diferentes.

Então, quando a luz atinge o telescópio, aparecem várias imagens da mesma galáxia.