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Cortesia
de wikipedia
Breve história da
relatividade
«Como Einstein
formulou as bases das duas teorias fundamentais do século XX: a relatividade
geral e a teoria quântica. Albert
Elnstein, o descobridor das teorias especial e geral da Relatividade,
nasceu no Ulm, Alemanha, em 1879,
mas ao ano seguinte a família mudou-se para Munique, onde seu pai, Hermann, e seu tio, Jakob, estabeleceram um pequeno e não
muito próspero negócio de eletricidade. Albert
não foi um menino prodígio, mas as afirmações de que tirava más notas
escolares parecem ser um exagero. Em 1894,
o negócio paterno faliu e a família muda a residência para Melam. Os pais
decidiram que deveria ficar para terminar o curso escolar, mas Albert odiava o
autoritarismo da sua escola e, ao cabo de poucos meses, deixou-a para reunir-se
com a família na Itália. Posteriormente, completou a sua educação em Zurique,
onde se graduou na prestigiosa Escola Politécnica Federal, conhecida como ETH, em 1900. O aspecto arrogante e a sua aversão à autoridade não foi
muito apreciado entre os professores da ETH
e nenhum deles lhe ofereceu um posto de assistente, que era a rota
normal para iniciar uma carreira académica. Dois anos depois, conseguiu um
posto de trabalho no escritório, na Suíça, de patentes em Berna. Foi enquanto
ocupava este posto que, em 1905,
escreveu três artigos que lhe estabeleceram como um dos principais cientistas
do mundo e iniciou duas revoluções conceituadas, revoluções que trocaram a nossa
compreensão do tempo, do espaço, e da própria realidade.
No final do século
XIX, os cientistas acreditavam achar-se próximos a uma descrição completa da
natureza. Imaginavam que o espaço estava cheio de um meio contínuo denominado éter. Os raios de luz e os sinais de
raio eram ondas neste éter, tal como
o som consiste em ondas de pressão no ar. Tudo o que faltava para uma teoria
completa eram medições cuidadosas das propriedades elásticas do éter. De facto, avançando-se a tais
medições, o laboratório Jefferson da
Universidade do Harvard foi construído sem nenhum prego de ferro,
para não interferir com as delicadas medições magnéticas. Entretanto, os
desenhistas esqueceram que os tijolos avermelhados com que estão construídos o
laboratório e a maioria dos edifícios de Harvard
contêm grandes quantidades de ferro. O edifício ainda é utilizado na
actualidade, embora em Harvard não
estão ainda muito seguros de quanto peso pode sustentar o piso de uma biblioteca
sem pregos de ferro que o sustentam. No final do século, começaram a aparecer
discrepâncias com a ideia de um éter
que o enchesse todo, acreditava-se que a luz se propagaria pelo éter com uma velocidade fixa, mas que se
um observador viajava pelo éter na
mesma direcção que a luz, a velocidade desta lhe pareceria menor, e se viajava
em direcção oposta à da luz, a sua velocidade lhe pareceria maior.
Entretanto,
uma série de experiências não conseguiu confirmar esta ideia. As experiências mais
cuidadosas e precisas foram os realizados pelo Albert Michelson e Edward
Morley na Case School of Applied Science, em Cleveland, Ohio, em 1887, em que compararam a velocidade da
luz de dois raios mutuamente perpendiculares. Quando a Terra gira sobre seu
eixo e ao redor do Sol, o aparelho desloca-se pelo éter com rapidez e direcção variáveis. Mas Michelson e Morley não observaram diferenças diárias nem
anuais entre as velocidades de ambos os raios de luz. Era como se esta viajasse
sempre com a mesma velocidade com respeito ao observador, fosse qual fosse a
rapidez e a direcção em que este se estivesse movendo. Apoiando-se no estudo de
Michelson-Morley, o físico
irlandês George Fitzgerald e
o físico holandês Hendrik Lorentz sugeriram
que os corpos que se deslocam pelo éter
se contrairiam e o ritmo de seus relógios diminuiria. Esta contracção e
esta diminuição do ritmo dos relógios seria tal que todos os observadores
mediriam a mesma velocidade da luz, independentemente do seu movimento em
relação ao éter. (Fitzgerald e Lorentz
ainda o consideravam como uma substância real). Entretanto, num
artigo publicado em Junho de 1905, Einstein
sublinhou que se não podermos detectar, se nos movemos ou não no espaço, a
noção de um éter resulta redundante. Formulou o postulado de que as leis da
ciência deveriam parecer as mesmas a todos os observadores que se movessem
livremente. Em particular, todos deveriam medir a mesma velocidade da luz,
independentemente da velocidade com que se estivessem movendo. A velocidade da
luz é independente do movimento do observador e tem o mesmo valor em todas direcções.
Isto exigiu abandonar a ideia de que há uma magnitude universal, chamada
tempo, que todos os relógios podem medir. Em vez disso, cada observador
teria o seu próprio tempo pessoal. Os tempos de duas pessoas coincidiriam se
ambas estivessem em repouso uma em relação à outra, mas não se estivessem
deslocando-se uma em relação à outra». In Stephen
Hawking, The universe in a nutshell, Bantam
Book, 2001, O Universo numa
Casca de Noz, Editora ARX, 2001, ISBN
857-581-013-8.
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