EINTEIN E O UNIVERSO RELATIVÍSTICO     

CAPITULO 1 -A influencia da mecânica ate o séc XIX

     Em 1687 Isaac Newton publicou seu livro conhecido como principia, que falava sobre: Termodinâmica, Mecânica, Óptica, Eletromagnetismo. Suas teorias foram utilizadas por mais de 200 anos para a explicação de fenômenos físicos.

   Para muitos cientistas do séc XIX, que a física avia se desenvolvido tanto com as idéias de Newton que faltava muito pouco a se descobrir.

O final do séc XIX foi marcado por muito otimismo. Novidades como transporte a vapor, eletricidade, telefone, não paravam de surgir.

    Toda essa ilusão foi destruída no final do séc XIX com as duas guerras mundiais, que mostraram o grande poder destrutivo que a ciência e a tecnologia tem.

 Alguns limites da física clássica

    Os físicos enfrentaram alguns problemas, o primeiro foi uma dificuldade de explicar através de algo material a propagação de uma onda eletromagnética, por exemplo a luz.

    Para entendermos o que é onda, imagine uma bacia de água, quando encosta o dedo levemente, formam círculos, que são chamados de ondas.

    Essas são ondas mecânicas, acontecem através da vibração do meio material.

    Existem também as eletromagnéticas que se propagam no vácuo, como os sinais de TV e da luz.

   Como seria mais cômodo para os cientistas "inventar" algo que tivesse no vácuo que ajudasse a propagação da onda, eles chamaram de éter. Como o éter seria uma espécie de "ar", no vácuo ele deveria ser muito rígido. Pois o som se propaga mais rápido em material rígido do que em liquido ou ar, e velocidade da luz é muito maior que a do som.O éter também deveria ser atravessado pelas ondas, e sabemos que um material rígido é muito mais difícil de se atravessar.

    Más no final do séc XIX, os físicos enfrentaram um outro problema, detectar o éter experimentalmente. A mais famosa experiência é a Micheleson-Morleymás a experiência sempre acusava a mesma velocidade para a luz, ou seja  a velocidade parecia não sofrer os efeitos do movimento da terra através do suposto éter.

As bases da ciência teórica do séc XIX

    Como falei um pouco a cima, as idéias de Newton influenciaram durante vários anos, para explicar o movimento dos corpos, ele trabalhava com três conceitos: massa, espaço e tempo.

Para ele, essas grandezas eram absolutas e não tinham nenhuma dependência.

  CAPITULO 2 - Einstein e o seu tempo

     Um físico desconhecido, publicou um artigo, apresentando  duas hipóteses que mudaram o rumo da física. Ele não concordava com a explicação sobre o éter e achava que os fenômenos da natureza eram simples e suas explicações também deveriam ser. Seu nome era Albert Einsten. Ele nasceu em 1879, em Ulm, e seu ambiente era bastante repressivo na Alemanha.

    Aos 17 anos, vai estudar em Zurique na escola politécnica, conhecida como ETH, a maioria das disciplinas não o interessavam pois não tratavam das descobertas recentes da física. Para ele morar em Zurique foi muito bom, pois a cidade estava em aspecto revolucionário do ambiente cultural.

    Em 1900 Einstein se formou e teve grandes dificuldades para encontrar um emprego na área de professor e cientista, devido a sua postura independente na época de estudante. Em 1901 conseguiu sue primeiro emprego, em Brena, nada do tamanho que ele esperava, mas foi um começo. Mesmo trabalhando ele não parou seus estudos sobre a física, mesmo com seu isolamento em relação a comunidade cientifica mundial.

    Mesmo com esse isolamento em 1905 ele publicou seu primeiro artigo sobre a teoria da relatividade, citado do 1º parágrafo.

    Somente em 1909 que conseguiu seu primeiro emprego como professor associado de física teórica da Universidade de Zurique.

    Podemos perceber q seu isolamento não foi ruim para o desenvolvimento de suas idéias.

    Em 1911 mudou-se para Praga onde tornou-se professor titular da Universidade Karl-Ferdinad. Más em 1912 ele volta para Zurique, como professor da ETH. Em 1914 muda-se para Alemanha a convite de Max Planck, para trabalhar na Universidade de Berlin, onde ficou ate 1933.

   Foi quando os nazistas invadiram a Alemanha, como ele era judeu, foi para Bélgica e por lá permaneceu um bom tempo ate mudar-se definitivamente para os Estados Unidos, onde viveu ate sua morte em  18 de abril de 1955.

   CAPITULO 3 - Dialogo sobre a naturezaAlgumas questões sobre a propagação da luz 

     Einstein apresentou sua teoria em dois artigos o primeiro em 1905, apresentando a teoria da relatividade especial ou restrita,que dizia que a  velocidade da luz no vácuo e a mesma em qualquer referencial de observação. Ela e invariável para mudanças de referencial. E a segunda em 1916, introduzindo a teoria geral da relatividad que é explicada através de um exemplo. O som se propaga na velocidade de 340 m/s, então se um carro de policia esta com a sirene ligada e ah um carro na sua frente indo na mesma direção, o carro da frente escutara a velocidade do som, subtraindo a velocidade do som(340 m/s) de sua velocidade. E se o carro estivesse indo em direção contraria, logo adicionaremos a velocidade do som a sua velocidade.

 Viajando no tempo? 

     Einstein após dar uma explicação sobres a luz do trem, conclui que seria possível então voltar ao tempo, dando a seguinte explicação para Galileu, visão é a impressão que a luz produz na retina, em nossos olhos. Se a velocidade da luz do trem em relação a estação é maior do que a velocidade da luz em relação ao éter. Se isso é possível então um corpo pode ter a velocidade superior a da luz também. Se isso for possível veremos a vida de traz para frente, como exemplo um carro esta atrás de um caminhão, logo ele o alcançara e verá primeiro a traseira do caminhão para depois ver a frente.

Com a luz aconteceria algo parecido, considere que a velocidade da luz é consante para qualquer referencial, então ele não é arrastado pelo éter como o som é pelo ar. Logo a luz não necessita se propagar através de um meio de possa produzir influencia sobre ele.

  CAPITULO 4 -  Um novo olhar sobre os conceitos de tempo, espaço e massa

    Temos conceitos diferentes para espaço, massa e tempo. Para percebermos isto vamos trabalhar com velocidades próximas a da luz.

 "Do ponto de vista da teoria da relatividade, os velhos conceitos parecem arbitrários .por que acreditarmos num tempo absoluto fluindo do mesmo modo para todos os referencias? Por que acreditarmos em distancia invariável? O tempo e determinado por relógios, as coordenadas espaciais por réguas, e o resultado de sua determinação pode depender do comportamento desses relógios e réguas quando em movimento. Não há razão alguma para acreditarmos que se comportarão da maneira que gostaríamos." (Albert Einstein e Leopold Infeld - A evoluçlao da física)

"O espaço absoluto permanece, de acordo com sua natureza e sem relação com um objeto externo sempre constate e fico.

O tempo matemático, verdadeiro e absoluto, passa continuamente e, em virtude da sua natureza, flui uniformemente, sem se importar com qualquer objeto externo"

(Isaac Newton - principia)

Esses dois conceitos só tem sentidos quando falamos de suas medidas.Substitua o conceito de espaço por movimento em relação a um referencial. Em cada acontecimento se associa a um tempo.

 A dilatação do tempo 

    Se colocarmos um observado que esta em repouso em relação ao solo, e um luz no chão  e um espelho no teto, a uma determinada distancia, se ligarmos a luz ela recebera de volta o raio luminoso após 2 vez a distância dividido pela velocidade da luz.

Se colocarmos o observador em outra posição, notaremos que a trajetória do raio luminoso não será mais a mesma.

Então os relógios em movimento se atrasam  em relação aos que estão em repouso.isto é chamado dilatação do tempo. A contração do espaço     A velocidade da luz não sofre a influencia do fato de referencial R estar em movimento ou parado.O comprimento de um objeto medido no referencial no qual ele se encontra em repouso é maior do que o comprimento do objeto quando medido  no referencial para o qual ele se encontra em movimento.isso é o que chamamos de contração do movimento. Simultaneidade 

    Se colocarmos um observador no meio de um vagão de trem e cair simultaneamente dois raios no trilho um na frente e um atrás do vagão, o observador não percebera os clarões juntamente, pois o trem esta andando em direção do raio da frente e se afastando do de trás.Mas o observador q estava na estação e viu os raios caindo percebeu que eles caíram simultaneamente.

O conceito de simultaneidade, depende do referencial de observação.

 O novo conceito de massa 

A mediada em que um corpo vai atingir a velocidade próxima a da Luz, cresce sua dificuldade em aumentar de velocidade, ou seja, a resistência do corpo a aceleração aumenta.então, a energia q ele recebi para aumentar sua energia, aumenta sua massa.

Podemos converter massa em energia e vice-versa. A variação de energia é igual a variação de massa vezes a velocidade da luz no vácuo (/\E = /\mc²).

   CAPITULO 5 - Relatividade geral

    "Um campo gravitacional rigorosamente  uniforme é inteiramente equivalente a um sistema  uniformemente acelerado." Isso é o principio de equivalência.

   Todo corpo com massa diferente de zero atrai os corpos À sua volta , ou seja, matéria atrai matéria. A matéria sempre produz uma curvatura do espaço-tempo, em maior ou menor proporção, em função da sua densidade. É essa curvatura que produz o efeito gravitacional.

 CAPITULO 6 -O universo cultural do inicio do séc XX

    As teorias de Newton influenciaram, em todos os ramos do conhecimento, das ciências às artes ate o final do séc XIX. No inicio do séc XX, foi muito tumultuado por movimentos políticos, artísticos e científicos, e com as investigações sobre a teoria de relatividade e a física quântica.

    Em 1907 a arte estava em uma revolução parecida com a que acontecia com a física.Nelas as noções de espaço e tempo estavam sendo modificadas.Nessa época na arte foi criado o cubismo que era uma representação espaço-temporal.

    Nos quadros cusbistas, você consegui observar todo o rosto da figura representada, ate mesmo a parte que estaria escondida. Você consegue perceber as faces de vários ângulos e posições devido ao volume dos objetos retratados nelas. Os objetos representados não são importante e sim, a sua decomposição em partícula.

     Houve a revolução artística no séc XX, que foi buscada inspirações na África e na Oceania que antes eram caracterizadas precárias.

    Outro importante movimento artístico surgiu no séc XX foi o dadaísmo, lá em Zurique na mesma época que Einstein voltou a cidade como professor do ETH.

    Einstein, ao tentar solucionar as inconsistências da física clássica, recorreu a concepções de realidade que parecem absurdas para nossas noções espaço-temporais cotidianas. Da mesma forma um artista substituía conceitos ate então inquestionáveis como, espaço, tempo, massa e força gravitacional.

    A teoria da relatividade, não inspirou a criação de um novo movimento cultural e sim a produção de obras especificas de alguns autores, como William Faulkner com seu livro o som e a fúria.

    Einstein disse que a concepção de massa e energia não ficou marcada pela arte e sim pela guerra.A bomba atômica foi possível através dos trabalhos de Einstein.

    A bomba atômica foi produzida através da idéia de conversão de matéria em energia.Seu poder de destruição é muito maior do que qualquer bomba convencional.Em 1939, Einstein escreveu uma cara ao presidente do EUA pedindo financiamento para as pesquisas, que foi concedido e em 1945 as bombas foram lançadas sobre o Japão.

Repercussão das teorias de Einstein 

    As teorias de Einstein não tiveram aceitação imediata. Se observarmos a historia, perceberemos que tiveram muitas historias dramáticas, como de Giordano Bruno, que não foram aceitas suas idéias sobre o funcionamento do cosmo, pois era contraria a idéia da igreja, então ele foi preso, torturado e queimado vivo.

   Galileu Galilei, foi condenado ao silencio para não acontecer o mesmo que aconteceu com Giordano Bruno.

    Na época de Einstein não havia riscos de ser queimado vivo, mas existia resistência a novas idéias.

    No dia 28 de janeiro de 1928, 23 anos depois da publicação de seu primeiro artigo, foi publicado no jornal the New York times seu segundo artigo com  o titulo "Um universo místico". Este texto nos mostra a dificuldade da sociedade em aceitar novas idéias.Mas com as comprovações de suas teorias, Einstein ganhou o prestigio mundial e virou um verdadeiro mito.

    Somente em 1922 ele ganhou o premio Nobel de física, mas não foi pela Teoria da Relatividade e sim pelo efeito fotoelétrico.