A velocidade máxima que se pode alcançar no nosso universo é de 300.000 Km/s.
A velocidade de uma onda eletromagnética (luz) é a máxima possível, isto é, 300.000 Km/s.
A velocidade de uma onda eletromagnética (luz) é constante, é absoluta, sempre e em qualquer circunstância será igual a 300.000 Km/s.
O Tempo não é uma grandeza absoluta. O Tempo não tem duração igual para todos os fenômenos. O Tempo é relativo.
O espaço também não é uma grandeza absoluta. Varia conforme a velocidade relativa entre os corpos.
Pasmem, a massa também não é absoluta, varia conforme a sua velocidade relativa. Aumenta conforme aumentamos a velocidade deste corpo.
Não dá para saber em que velocidade estamos neste momento, nossa velocidade não é absoluta. Só podemos afirmar nossa velocidade em relação a um referencial.
O estado natural de um corpo é o Movimento Retilíneo Uniforme. O Universo é plano, ou seja, Euclidiano, portanto a luz caminha em linha reta, pois este é o trajeto mais curto entre dois pontos neste Universo.
O Universo tem quatro dimensões.
A TEORIA DA RELATIVIDADE RESTRITA NÃO LEVA EM CONSIDERAÇÃO A GRAVIDADE. ATÉ AGORA NESTE RESUMO NÃO FALAMOS EM GRAVIDADE OK???
A TEORIA DA RELATIVIDADE RESTRITA É VERDADEIRA APENAS PARA O MOVIMENTO RETILÍNIO UNIFORME E PARA O MOVIMENTO ACELERADO?? O MOVIMENTO ACELERADO, AO CONTRÁRIO DO MOVIMENTO UNIFORME É ABSOLUTO?
Einstein demonstrou que o movimento acelerado também é relativo.
A teoria de gravidade de Newton não parece correta pois confronta em alguns pontos como já demonstramos, com a teoria da relatividade restrita: velocidade da luz é finita; não existe ação instantânea, o espaço é relativo, etc. Ou repito mais uma vez; podemos supor que a teoria da relatividade restrita é que esteja errada!!!!!
PENSAMENTO MAIS FELIZ DA MINHA VIDA!
Qual foi este pensamento? Foi o do Princípio da Equivalência. Quando demonstrou que a aceleração é equivalente à gravidade.
O que acontece com a aceleração também ocorre com a gravidade. Esta é a consequência do princípio da equivalência!
Mostrou com isso, que a luz se curva na presença da gravidade.
Ih!IhIh,Ih, agora estamos diante de um dilema! A luz se curva (geodésica), então quando a gravidade está presente o Universo não é plano! Pois se plano, sempre a luz deveria apresentar um trajeto mais curto entre dois pontos (no universo plano, é uma reta).
O Universo é curvo, na presença da gravidade.
Neste ponto Einstein, percebeu que a teoria de Newton para explicar a gravidade, estava incompleta.
Uma nova Teoria deveria ser desenvolvida.
PARTE VII – COMO SE COMPORTA O ESPAÇO E O TEMPO SOB INFLUÊNCIA DA GRAVIDADE DE EINSTEIN?
Muito bom. Agora testemunharemos estranhos fenômenos. Fiquem atentos pois coisas absurdas estão para acontecer.
Já acreditamos e entendemos o que a teoria da relatividade restrita nos ensinou: o tempo e o espaço não são absolutos. Estas duas grandezas são relativas. Conforme as velocidades relativas de dois corpos, o tempo e o espaço variam para estes corpos, não são os mesmos. Então o movimento (velocidades relativas entre dois corpos) provocam distorções do espaço-tempo: réguas se contraem, relógios andam mais devagar. Ok! Continuemos o raciocínio. A aceleração é movimento, não é? Claro que é!!! Então a aceleração também é capaz de provocar distorção do espaço-tempo. Continuemos: pelo princípio da equivalência, tudo que acontece com a aceleração também deve acontecer com a gravidade, logo a gravidade também provoca distorção do espaço-tempo, concordam?
Vamos às explicações por meio de Figuras. Vamos entender esta confusão toda. Eis a Figura 18, um foguete em repouso em relação à terra. Tem um relógio “A” na sua ponta e outro “B” na sua cauda. A distância entre dois relógios é de 10 metros. Os dois marcam a mesma hora neste cenário. O relógio “A” emite um clarão para o relógio “B”, a cada segundo.
No primeiro segundo, estando o foguete em repouso o raio de luz (clarão) para chegar de “A” para “B” percorrerá uma distância de 10 metros, portanto levará um tempo “X” que nada mais é do que a distância entre os dois relógios dividido pela velocidade luz, até alcançar o segundo relógio ou: 10 metros/ 300.000 Km/s. Está tudo muito claro por enquanto, não é?
Vamos agora para a Figura 19, o que acontece no próximo segundo.
Notem que no próximo segundo que o relógio “A” lançar o clarão. O fogeute subiu um pouco, portanto o raio de luz vai percorrer um trajeto menor para atingir o relógio “B”. Sim, porque o relógio “B” também subiu, não é mesmo?
Assim sendo a luz não percorrerá um trajeto em “X”, como o fez, no caso anterior percorrerá um trajeto menor. A luz percorrerá uma distância menor que a distância inicial de 10 metros. Nesta circunstância podemos supor que este trajeto agora é de 8 metros. E à medida que o foguete sobe acelerado, menor é o trajeto que a luz irá percorrer, de modo que o relógio “B”, para um observador que está ao lado do relógio “B”, vai concluir que o relógo “A” está batendo mais rápido que o relógio “B”.
Vamos explicar com calma outra vez!
Como disse, o relógio “A” emite a cada segundo um clarão para o relógio “B”. Quando em repouso, o relógio “B” vai receber a cada segundo um clarão de “A”. Então “B” vai contar que a cada segundo chega um clarão. Tudo bem? Concordam?
Mas no próximo segundo ( foguete em aceleração), quando “A”emiite o clarão, este vai chegar um pouco antes de passar um segundo no relógio “B”e assim por diante. Então para quem estiver ao lado do relógio “B”vai verificar que cada vez mais, vai chegando mais clarões dentro do tempo de um segundo, percebido por este relógio. O que esta pessoa conclui? Conclui que no relógio “ A” o tempo passa mais depressa, isto é, um segundo no relógio “A” é mais rápido do que 1 segundo no relógio “B”. Ufa! Entenderam????Pensem, entenderão. Não é difícil! Em outras palavras, se você estivesse na traseira, concluiria que o relógio “A” estava batendo mais rápido que o relógio “B”.
Vou ousar mais uma vez e repetir o Príncipio da Equivalência: o que acontece com a aceleração deverá também acontecer com a gavidade ( são palavras de Einstein) . Logo se você estiver no chão com um relógio e outro no alto de uma montanha, este parecerá bater mais rápido do que aquele no chão.
Vamos brincar mais um pouco. Parece claro que além do tempo passar mais rápido longe da gravidade, o espaço também se contrae no exemplo dado pelo nosso foguete!
Vamos deixar este fenomêno mais evidente?
Lembram-se do paradoxo de Ehrenfest? Descrito lá atrás nas Figuras 6 e 7? Pois bem, estas Figuras ilustram muito bem o que acontece com o espaço nestas condições. OK, vocês não querem voltar algumas páginas atrás para olhar as Figuras 6 e 7, eu entendo, sempre dá uma preguiça para este ato de “voltar”.
Então vou repetí-las de um modo bem simplificado Figuras 20 e 21.
O Disco em repouso o valor de “pi” é exatamente este!
Agora supondo o disco em movimento. Quanto vale o “pi”?É menor do que 3,14 como já explicamos. Pela teoria da relatividade restrita acontece o seguinte:
- A circunferência está no sentido do movimento, logo seu perimetro diminui ! Isto é, o espaço encolhe neste sentido do movimento.
- O diâmetro permanece o mesmo pois está perpendicular ao sentido do movimento ( não sofre influência do movimento).
Estes fatos já foram amplamente discutidos no capítulo anterior. Só quero chamar a atenção que o perimetro da circunferência, quando em movimento, diminui!
Agora voltemos outra vez para o monótomo príncipio da equivalência ( monótomo, porque o estou citando inúmeras vezes mas de grande importância pois este príncipio é o pilar da teoria da relatividade geral!!!!).
Pois bem, este circulo em movimento é um movimento acelerado, não é mesmo? Acelerado porque todo ponto a cada instante faz uma curva e embora estes pontos que compõem o perimetro estão com a mesma velocidade, mudam de direção e sentido, portanto é um movimento acelerado!
Ah!Ah!Ah! se é um movimento acelerado que é equivalente à gravidade, então o que aconteceu até aqui com esta roda em movimento tem também que acontecer com a gravidade. Entenderam? Espero que sim. Vamos em frente. Logo sob a ação da gravidade o espaço se contrai! Quanto mais forte o campo de gravitação, mais o espaço ira se contrair.
PARTE VIII – A GRAVIDADE SEGUNDO EINSTEIN COLOCADA EM FÓRMULA MATEMÁTICA.
A FAMOSA FÓRMULA
Deem uma olhada na equação mágica que descrevia a gravidade (Figuras 22,23,24). Eu disse deem uma olhada, não é para entender, não! Eu, você e qualquer ser humano normal não vamos entendê-la, portanto, fique mais uma vez calmo, mesmo porque, não precisaremos dela para elucidar o que significa a teoria da relatividade geral, segundo Einstein.
Figura 22: Fórmula complicada, não é? Prof. Alvaro Augusto.
Imaginou se o leitor precisasse decifrar o que é tensor de Ricci, Tensor Métrico, Curvatura escalar, Tensor Momento- Energia para entender a teoria da relatividade geral? Não, não dá! Até eu desistiria. Mas como já frisei, este esforço não será necessário. E, fique tranquilo, que você leitor, entenderá esta teoria, sem precisar decifrar esta fórmula! “Ufa”, graças a DEUS!
OU A MESMA EQUAÇÃO UM POUCO MAIS SIMPLIFICADA (Figura 23):
Figura 23: Fórmula um pouco menos complicada
Vou repetir, não se assustem, não desistam, só estou mostrando porque Einstein demorou 8 anos para chegar à sua fórmula! E porque tanta dificuldade!
O que está fórmula quer dizer? A melhor descrição foi a do físico John Wheeler (1911- 2008) que afirmou: os corpos deformam o espaço – tempo, e este determina como eles devem se mover.
Ou, ainda em outras palavras: relaciona a força do campo gravitacional em cada ponto do espaço à matéria e energia que cria a gravidade. E mais, nos informa o grau de dilatação do tempo em cada ponto do espaço (Figura 25).
É isto exatamente que demonstra esta, complicada fórmula.
Tudo ficará mais claro nas próximas páginas. Coragem!
Figura 25- Eis a gravidade de Einstein.
Em resumo, é isto que a equação de Einstein nos informa:
- Matéria ou energia deforma o espaço e, o grau de deformação, é dada pela solução da equação. No caso ilustrado é a matéria deformando o espaço (Terra). Esta deformidade é calculada pela equação de Einstein.
- A equação fornece ainda como o planeta “A” sofre influência gravitacional da terra e ainda como naquele ponto em que está situado o planeta, qual é o grau de dilatação do tempo.
Não vamos estudar profundamente esta equação, e não será necessário dissecá-la para entendermos a teoria. Novamente, “Ufa” que bom! Ela está aí apenas para justificar os oito anos que Einstein levou para descrevê-la.
A presença de matéria deforma o espaço, este espaço deformado obriga outro corpo qualquer a seguir um trajeto único (geodésica). A gravidade tornou-se geometria, conformação do espaço não existe força de atração como postulou Newton, este é o conceito de gravidade de EINSTEIN. E que tem coerência com tudo que explicamos até aqui!!!!!
Mais um exemplo do novo significado da Gravidade (Figura 26). A matéria presente deforma o espaço, criando trajetos possíveis para o caminhar de outros corpos. Não existe força de atração da matéria. Existem trajetos possíveis (as geodésicas) e é isto que a fórmula complicada de Einstein nos revela.
TEORIA DA GRAVIDADE GERAL:
Os senhores lembram que segundo Aristóteles o repouso era o estado natural de um corpo, não é mesmo?
Em seguida após estudar a teoria da relatividade restrita, ficou claro que o estado natural de um corpo era o movimento retilíneo uniforme.
E agora, chegamos finalmente à conclusão que o estado natural de um corpo é uma geodésica, isto é, a mais reta possível, através do espaço- tempo. Ou ainda o único trajeto possível que o “espaço – tempo”, permite à matéria se deslocar.
Assim funciona a gravidade de EISNTEIN!!!!!!!!! Não existe força atraindo, existe trajeto possível por onde se deslocar.
A fórmula da Figura 22 apresentada por Einstein consegue explicar tudo que a fórmula de Newton não conseguiu!
UMA EXPLICAÇÃO NECESSÁRIA
Quero relembrar alguns, fatos importantes !
Lembram que Einstein desconfiou da teoria de gravidade de Newton por motivos já explicados anteriormente. Vamos relembrá-los:
- Ação instantânea da gravidade: a gravidade seria mais rápida do que a velocidade da luz!
- A própria Força de gravidade agia a distância, nem Newton conseguia explicar este fato.
- Segundo a fórmula de Newton a gravidade depende da distância entre os corpos, isto é, proporcional às massas destes corpos e inversamente proporcional à distância entre eles. E como já estudamos, qualquer intervalo de distâncias depende das velocidades relativas, logo a gravidade vai variar conforme a velocidade do observador. Cada observador medirá uma gravidade própria. Será possível. Nesta circunstância a gravidade de Newton não tem um valor único ou universal.
- A gravidade de Newton não explicava a órbita do planeta mercúrio.
Pela fórmula da Figura 22 como proposta por Einstein ficou claro que : a gravidade não é mais rápida do que a luz ( a terra só sentirá a ausência da gravidade do sol após 8 minutos da retirada do sol), não age a distância ( geometria do espaço tempo), é universal ( não depende do observador) , explicou perfeitamente a órbita de Mercúrio e explicou que não existe forças de atração entre dois corpos. Isto tudo está na famosa fórmula que nós, pobres mortais não entendemos. Não faz mal! Entendemos os conceitos e já é o bastante !!!!!!
Esta equação explica as falhas da teoria da gravitação de Newton e esclarece maravilhosamente como funciona a gravidade.
