Teoria da Relatividade

Há exatamente 103 anos, no dia 28 de setembro de 1905, era publicada a Teoria da Relatividade, de Albert Einstein. Na realidade, havia duas teorias propostas pelo físico alemão: a da Relatividade Restrita e a da Relatividade Geral, ambas sustentando a noção de que não há movimentos absolutos no Universo, apenas relativos. Para Einstein, o Universo não era plano como na geometria, nem o tempo é absoluto, mas os dois se combinam em um espaço-tempo curvo. Enquanto para a geometria clássica a menor distância entre dois pontos é a reta, na teoria de Einstein é a linha curva.

As duas teorias foram apresentadas por Einstein em momentos diferentes. A Teoria da Relatividade Restrita foi a primeira e, com base nela, são postulados o Princípio da Relatividade (as leis físicas são as mesmas em todos os sistemas de referência inerciais) e o Princípio da Constância da Luz. De acordo com a relatividade restrita, se dois sistemas se movem de modo uniforme um em relação ao outro, é impossível determinar algo sobre seu movimento, a não ser que ele é relativo. Isso se deve ao fato de a velocidade da luz no vácuo ser constante, não dependendo da velocidade de sua fonte ou do observador. Com isso se verifica que massa e energia são intercambiáveis, o que resulta na equação mais famosa do século: E = mc² (onde E = energia, m = massa e c = velocidade da luz). Um dos empregos dessa fórmula é na energia nuclear, seja em reatores para produzir eletricidade, seja em armas nucleares.

Também se depreendem da relatividade restrita fenômenos de que o senso comum duvida: para um observador parado, um relógio em movimento parece andar mais devagar do que um relógio estacionário, ou que a massa de um objeto parece aumentar com sua velocidade. A Teoria da Relatividade Geral, de 1916, amplia os conceitos a outros sistemas, como os sistemas de referência acelerados, e às interações gravitacionais entre a matéria. Einstein explica essas interações como resultado da influência dos corpos na geometria do espaço-tempo curvo (um espaço de quatro dimensões, sendo a quarta, o tempo). A confirmação prática disso veio em 1919, quando foi possível notar a curvatura da luz das estrelas ao passar perto do Sol durante um eclipse solar.

Esta Teoria, desenvolvida matematicamente por Einstein, leva a conclusões tais como: (1) velocidade da luz no vácuo é constante e independe da velocidade relativa da origem e do observador; (2) a velocidade da luz é um máximo que a velocidade de um corpo material nunca poderá atingir; (3) as formas matemáticas das leis da Física são invariáveis em todos os sistemas inertes; (4) a massa de um corpo depende da sua velocidade, ou seja, existe equivalência de massa e energia e de mudança de massa, dimensão e tempo com o aumento de velocidade; (5) o tempo é uma quarta dimensão, relativa ao espaço.

Referências: Brasil Escola e Almanaque Abril