Teorias da relatividade do "Homem do Século"

Jornalista Externo Publicação 22/04/2007 às 00:00:00 Atualizado 19/01/2013 às 21:12:13

Foto: Arquivo

Teoria “restrita” de Einstein não podia ser estendida para o campo das gravitações.

Albert Einstein, considerado o “Homem do Século” pela revista Time, revolucionou a Física, criando não apenas uma teoria da relatividade, mas efetivamente duas delas.

Na Teoria da Relatividade Restrita, ele estabeleceu o conceito de espaço-tempo, pelo qual, ao contrário do seu colega mais velho (Isac Newton), não são variáveis independentes, nem o espaço, nem o tempo, os quais nem mesmo possuem um caráter absolutista. Cria-se o continuum espaço-temporal.

Porém, fica mantido, na Teoria da Relatividade Restrita, o conceito de “referencial inercial”, que é aquele em repouso, ou em movimento relativo retílíneo e constante, em relação às estrelas fixas da abóbada celeste. Entretanto, na época de Einstein, em 1905, o Universo era considerado estático, mas depois (1929), o astrônomo Edwin Hubble constatou que o Universo se acha em expansão, de modo que a definição anterior deve ser ligeiramente modificada (deixamos para fazer isto num artigo posterior), já que a idéia das tais estrelas fixas de Newton, encampada por Einstein-jovem, na verdade não o são.

O efeito da Teoria da Relatividade Restrita é que as leis do eletromagnetismo e das interações nucleares valem para referenciais inerciais de forma equivalente, mas que existe uma velocidade limite no Universo, que é a velocidade da luz. O princípio da causalidade desta teoria implica que dois observadores, situados a uma certa distância um do outro, só podem ter uma conexão causal se aguardarem um tempo, dado pela distância dividida pela velocidade da luz. Isto implica em que os efeitos das interações nucleares, gravitacionais ou eletromagnéticas não são instantâneos, como pensava Newton.

Quando nós observamos a luz de uma estrela, ou galáxia, vemos uma imagem do passado, ou seja, a estrela ou galáxia já pode ter desaparecido (ou até mesmo sido engolida por um buraco negro). Einstein somente conseguiu criar a relatividade restrita, porque a Teoria do Eletromagnetismo fora criada alguns anos antes, por Maxwell, o qual calculou teoricamente o valor da velocidade da luz.

Einstein logo reparou que a sua teoria “restrita” não podia ser estendida para o campo das gravitações. A melhor visualização deste problema vem do lado da geometria. Nós todos conhecemos o Teorema de Pitágoras, que diz que a soma dos quadrados dos catetos de um triângulo é igual ao quadrado de sua hipotenusa.

Porém, Einstein logo percebeu que, na presença de um campo gravitacional, o Teorema de Pitágoras não “batia”. Concluiu que a geometria era modificada pela gravitação, e criou, então, a Teoria da Relatividade Geral, baseada, não mais nos princípios tradicionais, ou euclidianos, mas na geometria de Riemann, matemático alemão que demonstrou a possibilidade de existência de geometrias não-euclidianas.

Marcelo Samuel Berman é professor e doutor do Instituto Albert Einstein (Curitiba) www.institutoalberteinstein.org msberman@institutoalberteinstein.org

Encadeamento lógico da história

Veja-se bem como a humanidade caminha, através da ciência, de forma consistente. Por volta de 1850, Bernhard Riemann descobre sua geometria; logo em seguida, Einstein percebe que precisa de uma ferramenta geométrica, e - vejam só! - a teoria de Riemann lá estava, inteirinha, à disposição do mestre.O encadeamento lógico da história não acaba aqui. Einstein percebe que a única forma correta de fazer cálculos matemáticos em espaços curvos dependia de um novo cálculo. Recorre então ao matemático Marcel Grossman, solicita socorro. Lembremos que não havia internet, nem Sedex, naquela época, ou mesmo telefonemas interurbanos. Mas Marcel pega o trem, procura pessoalmente Albert e lhe coloca à disposição o Cálculo Tensorial, que acabava de ser descoberto por vários matemáticos, como o italiano Tulio Civitta.

Concluindo, nada acontece por acaso no desenrolar da história da ciência. Diga-se de passagem, as duas relatividades jamais levaram a contradições. Pelo contrário, todas as experiências de laboratório as confirmaram!


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