A estranheza da relatividade geral (parte 1)

Diego Zarpelon Blocked Desbloquear Seguir Seguindo 9 de janeiro

O básico de uma das teorias mais bem sucedidas de todos os tempos

H ello Universo!

Tenho que dizer que depois que eu escrevi meu primeiro post aqui no Medium, eu fiquei bastante inspirado para continuar esta jornada.

Então, como prometido, tentarei explicar nesta série de posts o que é e o que significa , Relatividade Geral.

Esta é uma tarefa muito difícil, mas…

Para isso, precisamos primeiro entender alguns princípios da Relatividade Especial.

Então, para começar as coisas, eu acho que você conhece um cara chamado Albert Einstein (se você não o conhece, você deve sair daqui – só brincando … mais ou menos). Ele desenvolveu, em 1907, uma teoria chamada "Relatividade Especial".

Oito anos depois, em 1915, ele expandiu sua teoria para a Relatividade Geral, que então incluiu a Gravidade nela.

Nice Diego, mas o que é relatividade em tudo?

Relatividade Clássica (não confundir com Relatividade Especial ou Relatividade Geral) afirma o seguinte:

Não há movimento absoluto nem repouso absoluto. Os objetos se movem RELATIVOS uns aos outros

Não há movimento absoluto nem repouso absoluto. Os objetos se movem RELATIVOS uns aos outros

Por exemplo, digamos que você está a caminho do trabalho esperando pelo próximo ônibus.

Você está em repouso no ponto de ônibus em relação ao ônibus em si, e o ônibus está se movendo em relação a você.

Neste cenário, vamos apenas dizer que o ônibus está se movendo a 40 km / h.

Ok, legal, mas e as pessoas dentro do ônibus? Eles estão se movendo bem, mas em velocidades diferentes!

Vamos dizer que no ônibus há duas pessoas, uma está sentada e a outra está caminhando em direção à frente do ônibus, essa pessoa está caminhando a 10Km / h por exemplo.

Do seu ponto de vista fora do ônibus, essas duas pessoas têm velocidades diferentes.

A pessoa sentada tem uma velocidade igual à velocidade do barramento, ou 40 km / h.

Neste mesmo momento, a pessoa caminhando tem uma velocidade, relativa a você, de 50km / h.

Note que se você mudar os observadores, esta velocidade mudará completamente. Para a pessoa sentada você está se movendo a 40km / h, enquanto a pessoa a pé está a 10km / h.

Assim, a única maneira de dois objetos, ou pessoas, concordarem com velocidade e distância é definir um ponto de referência.

Este ponto de referência é chamado de quadro de referência.

Outra definição que devemos ter em mente é sobre um referencial inercial.

Ser chamado de inercial um referencial que tem que ser um corpo que está acelerando e tem força líquida nula agindo sobre ele.

Isso significa que tal corpo está em repouso ou se movendo em velocidade constante em linha reta.

E a relatividade especial?

Relatividade especial traz ainda mais este conceito, afirmando o seguinte:

“As leis da física são as mesmas e podem ser declaradas em sua forma mais simples em todos os referenciais inerciais”

“A velocidade da luz, representada pela letra c, é constante e bem definida no vácuo, independente do movimento relativo da fonte.”

E então… o que?

Bem, as coisas podem ficar realmente contraintuitivas aqui.

Por quê? Venha comigo…

Lembre-se de seu curso de física básica a fórmula abaixo:

Velocidade (S) = distância (d) / tempo (t)

Isso significa que, para que a velocidade de qualquer coisa seja constante em um referencial inercial, a distância e / ou o tempo devem mudar.

E qual é a única velocidade constante e agradável para todos os frames que temos? sim, luz!

Para ilustrar isso, vamos voltar ao nosso exemplo de ônibus e dizer que agora você no ponto de ônibus e o cara sentado no ônibus tem uma vela na mão.

Existem dois pontos aqui.

  1. Você e o cara sentou (vamos chamá-lo de John para referência fácil) devem concordar com a velocidade da luz.
  2. John e sua vela estão viajando a uma distância maior do que você e sua vela.

O que isto significa?

Esse tempo para John se move mais devagar do que o tempo para você.

Ou em palavras mais científicas:

Os tempos se movem mais lentamente, ou se dilatam, quanto mais perto você estiver da velocidade da luz, e quando estiver na velocidade da luz, PARAR!

Essa mudança de tempo chamamos de dilatação do tempo.

Os tempos se movem mais devagar, quanto mais perto você estiver da velocidade da luz, e quando estiver na velocidade da luz, PARAR!

Tem que ocorrer para que a velocidade da luz se mantenha constante, mas também DISTANCE é responsável por isso, que é chamado de contração de comprimento

Isso significa que um objeto que tenha velocidade mais próxima da velocidade da luz irá realmente CONTRAIR em relação ao seu próprio quadro de descanso!

Por exemplo, se você estivesse correndo à velocidade da luz, seria bem mais curto do que está agora!

Se você estivesse correndo na velocidade da luz, seria bem mais curto do que você é agora!

Uma questão familiar surge

Agora vamos imaginar que você e John são gêmeos. Se John estiver acelerando perto da velocidade da luz, o tempo passará muito mais devagar para ele.

Isso significa que, depois de muitos anos, você terá alguns segundos para John e agora terá diferentes idades e tamanhos!

O processo acima é chamado o Paradoxo dos Gêmeos!

Ufa! Isso é bastante! E lamento dizer que nem sequer tocamos na Relatividade Geral!

Na próxima parte desta história, discutirei apropriadamente a Relatividade Geral e seus efeitos, incluindo a idéia da Viagem no Tempo!

Fique ligado!