PRÁTICA DE ENSINO DE FÍSICA MODERNA
Relatividade Especial
Entre março e junho de 1905 Albert Einstein, com apenas 29 anos de idade, surpreendeu o mundo ao publicar quatro artigos fundamentais sobre diferentes assuntos: o primeiro defendia a hipótese do quantum de luz , o segundo tratava de “uma nova determinação das dimensões moleculares”, o terceiro resolvia a questão do movimento browniano e o quarto, depois reescrito, apresentava uma nova teoria da Relatividade e, depois, Teoria da Relatividade Especial. Onze anos depois, Einstein publicou uma outra versão, incorporando a gravitação, que se tornou conhecida como Teoria da Relatividade Geral.
A teoria de Einstein descreve a relação entre espaço e tempo. Em particular, elas não são quantidades independentes, mas em vez disso, dois lados da mesma moeda, nomeada espaço-tempo. Existem dois postulados na Teoria da Relatividade Especial, quais sejam:
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As leis da física permanecem as mesmas em todos os sistemas de referência inerciais (não acelerados).
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A velocidade da luz é constante e não depende da velocidade da luz relativa a um observador.
Esses postulados estão em contradição direta com as noções tradicionais de que forneceram o plano de fundo da física antes do século XX. Como iremos ver mais adiante espaço e tempo são relativos, ou seja, dependentes um do outro. Mas, para que você consiga compreender a teoria da Relatividade precisamos entender primeiro como são feitas as medidas de tempo e de espaço, dois conceitos importantíssimos que estão ligados ao conceito de referencial.
Para se medir o tempo é necessário um referencial e um evento que se repita com regularidade. Pode-se utilizar um aparelho que produza intervalos repetitivos e regulares, um relógio que precisa estar previamente sincronizado e ajustado a um padrão previamente definido, e que será utilizado para realizar o ajuste e a sincronização de qualquer outro relógio envolvido no evento. Já para realizar a medida do espaço, que é tridimensional, é preciso definir três números ou coordenadas espaciais, uma unidade de medida e uma direção, a partir da origem.
Agora que já sabemos como medir o tempo e o espaço, precisamos entender o que são referenciais inerciais e não inerciais. Para começo de conversa, você já parou para pensar se a Terra é um referencial? Será que o nosso planeta é um referencial inercial em relação ao sol, aos outros planetas e ao universo? Será que estamos parados ou em movimento em relação a Terra? Afinal de contas a Terra é um referencial inercial ou um referencial não inercial?
Vamos começar???
