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 Os 100 anos da Relatividade Geral
A Teoria da Relatividade Geral, de Albert Einstein, completa 100 anos nesta semana. Impossível exagerar o significado dela para a humanidade, para a nossa compreensão do universo em que vivemos e para a transformação de um simpático gordinho meio avoado em um dos maiores ídolos pop da espécie humana. A relatividade também é uma prova da distância que separou o homem comum do conhecimento ao longo dos séculos XIX e XX e da dificuldade de conciliar nossas intuições com a verdade.

Historiadores da ciência consideram o dia 25 de novembro de 1915 o marco inicial da Relatividade Geral de Einstein. Foi nesse dia que ele apresentou, numa conferência em Berlim, os cálculos que explicavam um enigma que intrigava os físicos, um avanço de 43 segundos de arco a cada século na órbita do planeta Mercúrio em torno do Sol. Para isso, criou um conjunto de equações que simplesmente viravam do avesso a forma como os físicos tratavam do movimento, do espaço e do tempo desde os tempos de Isaac Newton. Quatro pequenos artigos, publicados em sequência na revista da Academia Prussiana de Ciência, apresentaram sua teoria ao mundo.

A criação da relatividade não foi resultado do estalo de inspiração de um gênio solitário. Foi, na verdade, consequência de um trabalho de anos, em que Einstein teve de acomodar suas intuições certeiras à matemática mais avançada de sua época, contando para isso com a colaboração de vários amigos, entre eles Marcel Grossman e Michele Besso, com quem ele estudara na Escola Politécnica Federal de Zurique.

Einstein lutava com a questão pelo menos desde 1905, o ano miraculoso em que publicara três de seus artigos seminais, o mais célebre deles estabelecendo a Teoria da Relatividade Restrita. Pela Relatividade Restrita, a luz sempre se move a uma velocidade constante, que nenhum corpo pode ultrapassar – e à medida que chega perto dela, coisas estranhas acontecem, como a dilatação do tempo ou a contração do espaço percorrido. Como seu próprio nome diz, a Relatividade Restrita aplicava-se a um caso especial, em que corpos se movem a velocidades constantes. Einstein queria entender também como eles aceleram, em especial o mecanismo que rege a força da gravitação postulada por Newton para explicar a atração exercida por qualquer matéria no espaço.

Sua intuição lhe dizia que qualquer corpo, em queda livre, era incapaz de sentir o próprio peso. Era uma situação análoga à vivida por um pedaço de matéria solta no espaço. A aceleração, portanto, não poderia ser “causada” por uma força chamada “gravidade”. Ele intuiu que, na verdade, a aceleração dos corpos “era”, ela própria, a gravidade – uma propriedade provocada no espaço pela presença de matéria. O movimento que Newton explicara como “atração” era, de acordo com a intuição de Einstein, o percurso que um pedaço de matéria tem de seguir para manter seu caminho natural, uma espécie de “linha reta”, quando o próprio espaço é retorcido pela presença de outro pedaço de matéria.

Toda a sua dificuldade estava em formalizar essa intuição matematicamente. Suas anotações num caderno de Zurique mostram que ele já havia chegado às equações corretas para a Relatividade Geral em 1912. Ele descobrira a teoria três anos antes, mas as rejeitara, tamanhos eram os paradoxos que derivariam dessa formulação. Ele lutou com a matemática durante os três anos seguintes, até entender que as formulas estavam certas lá no início. O Universo era paradoxal. “Levou muito tempo para que seus conceitos se adaptassem a suas fórmulas”, me contou mais de 20 anos atrás o alemão Jürgen Renn, um dos líderes das pesquisas com os manuscritos de Einstein no Instituto Max Planck, em Berlim.

Num artigo comemorativo publicado neste mês na revista britânica “Nature”, Renn e Michael Ransenn narram a emocionante história dessa luta de Einstein consigo mesmo. Em 1913, ele e o amigo Grossmann, um matemático mais equipado que Einstein, propuseram um rascunho da Relatividade Geral. Mas as equações ainda eram insuficientes para explicar o desvio na órbita de mercúrio. O matemático David Hilbert passou a dedicar-se ao problema e publicou um artigo apontando novas ideias para resolvê-lo. Einstein percebeu que deveria correr, ou sua teoria seria formalizada por outro.

A verdade é que suas equações estavam erradas. Einstein já postulara seu elegante conceito de espaço-tempo, o tecido em quatro dimensões no qual os corpos movem – três das dimensões correspondem ao espaço que conseguimos ver; a quarta é o tempo. Mas ainda se recusava a aceitar a natureza paradoxal de sua criação. Só fez isso ao entender que a matéria era, na verdade, uma propriedade geométrica do espaço-tempo, não algo independente, separado, a mover-se nele. A melhor explicação desse salto teórico foi dada pelo próprio Einstein, em 1930: “A estranha conclusão a que chegamos é a seguinte: agora parece que o espaço terá de ser encarado como uma coisa primária, e a matéria é derivada dele, um resultado secundário. Sempre encaramos a matéria como algo primário, e o espaço como resultado secundário. O espaço agora está tendo sua vingança e, por assim dizer, engolindo a matéria”.

As consequências disso para a física e para a nossa compreensão do Universo foram gigantescas. “Com a Relatividade Geral, o próprio palco entra em ação”, escreve Dennis Overbye no New York Times. “O espaço-tempo poderia curvar-se, dobrar-se, enroscar-se em torno de uma estrela morta ou desaparecer num buraco negro. Poderia ondular como a barriga do Papai Noel, ou girar como a massa na batedeira. Poderia até romper-se ou rasgar, esticar e crescer. Ou poderia entrar em colapso num ponto de densidade infinita no início ou no fim dos tempos.”

Não se tratava, apenas, de uma questão teórica. Em 1919, o astrônomo inglês Arthur Eddington comprovou, ao observar um eclipse solar, a curvatura na luz das estrelas prevista teoricamente pelas equações de Einstein. Cientistas observaram ainda este ano o mesmo fenômeno, chamado “lente gravitacional”, ao verificar a luz da explosão de uma estrela supernova desviada pela gravidade de galáxias distantes e distribuída em quatro pontos distintos, numa figura conhecida como “cruz de Einstein”.

Embora tenha servido para explicar quase à perfeição as observações de estrelas, galáxias, quasares e buracos negros, a teoria de Einstein entrava em contradição com a segunda maior inovação da física do século passado – a mecânica quântica. Os postulados quânticos eram ainda mais contra-intuitivos que a relatividade e se chocavam com algumas convicções profundas de Einstein. Ele jamais aceitou a natureza probabilística do movimento das partículas ou do universo, embora ela tivesse sido provada repetidas vezes. Passou o resto de sua vida em busca de uma teoria de natureza mais determinística, que fosse capaz de unificar as forças atômicas, eletromagnéticas e gravitacionais. Em vão. A maior candidata a fazer isso hoje, a Teoria das Supercordas, deve mais à quântica que ao pensamento relativístico de Einstein.

Mas nada foi ainda capaz de derrubar sua Teoria da Relatividade Geral, aquele conjunto de dez equações apresentadas ao mundo em 1915. Sua comprovação experimental transformou Einstein em ídolo pop. A opinião dele passou a ter peso político.  Einstein havia sido um pacifista na Primeira Guerra – e pagou um preço por isso em sua carreira acadêmica. Não apenas se negou a assinar um manifesto isentando o governo alemão pela responsabilidade de crimes de guerra na Bélgica, como promoveu um contra-manifesto.

Com a ascensão do nazismo, Einstein, judeu e simpatizante do sionismo, teve de fugir da Alemanha para os Estados Unidos. Nunca mais pôs os pés em sua terra natal e, em plena Segunda Guerra, escreveu uma carta ao presidente Franklin Roosevelt pedindo que os americanos desenvolvessem a bomba atômitca antes que os alemães o fizessem. Sua carta foi essencial para o início do Projeto Manhattan.

Onde ia, Einstein passou a ser ouvido sobre tudo. Quando visitou o Brasil, em 1925, o jornalista George Santos conseguiu entrevistá-lo no Hotel Glória, onde estava hospedado, e publicou artigos em “O Imparcial” e na “Ilustração Brasileira”. Questionou-o sobre literatura, música, cinema, futebol e, naturalmente, política. Ao final da entrevista, o repórter pediu um autógrafo. Em alemão, Einstein escreveu: “É interessante para um europeu visitar um país novo, que começa por si mesmo a fazer-se e a mostrar suas formas”.


Fonte: http://g1.globo.com/
 
 
 
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