Teoria Geral da Relatividade_Resumo

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UNIVERSIDADE FEDERAL DO PARÁ 
CAMPUS UNIVERSITÁRIO DE SALINÓPOLIS 
FACULDADE DE FÍSICA 
FÍSICA ELEMENTAR CONCEITUAL 
 
 
 
 
 
 
 
DEISYANE DA SILVA E SILVA 
 
 
 
 
 
 
RESUMO: Teoria Geral da Relatividade 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
SALINÓPOLIS – PA 
2022 
CAPÍTULO 36 – TEORIA GERAL DA RELATIVIDADE 
Einstein incorporou as duas interpretações para a queda das bolas igualmente 
válidas nos alicerces de sua teoria geral da relatividade esta equivalência, ou 
impossibilidade de distinguir entre gravitação e aceleração. O princípio da 
equivalência estabelece que as observações realizadas num sistema de 
referência acelerado são indistinguíveis daquelas realizadas no interior de um 
campo gravitacional Newtoniano. Esta equivalência seria interessante se fosse 
aplicável apenas aos fenômenos mecânicos, mas Einstein foi além e 
estabeleceu que o princípio vale para todos os fenômenos naturais, também para 
a óptica e todos os fenômenos eletromagnéticos. 
 
A resposta de Einstein foi que a luz pode não ter massa, mas ela não está “sem 
energia”. A gravidade puxa a energia da luz, porque energia e massa são 
equivalentes. Esta foi a primeira resposta dada por Einstein, antes que ele 
tivesse desenvolvido completamente a teoria geral da relatividade. Mais tarde, 
ele forneceu uma explicação mais profunda – que a luz se curva porque se 
propaga num espaço-tempo com geometria curva. A presença de massa 
resulta numa curvatura ou dobra do espaço-tempo. A massa da Terra é pequena 
demais para curvar consideravelmente o espaço-tempo ao seu redor, que é 
praticamente plano, e assim, o encurvamento da luz em nosso ambiente 
imediato não é normalmente notado, próximo a corpos com massa muito maior. 
 
De acordo com a teoria geral da relatividade de Einstein, a gravitação faz o 
tempo correr mais devagar. Se alguém se mover no sentido em que atua a 
gravidade – do topo de um arranha-céu até o chão, por exemplo, ou da superfície 
da Terra para o fundo de um poço – o tempo correrá mais devagar no ponto onde 
ele chega do que no ponto de onde partiu. Podemos entender essa diminuição 
no ritmo dos relógios pela gravidade, aplicando o princípio da equivalência junto 
com a dilatação temporal a um sistema de referência acelerado. 
 
 
 
Da teoria especial da relatividade, sabemos que as medidas de espaço, bem 
como as de tempo, sofrem transformações quando o movimento está envolvido. 
Igualmente com a teoria geral: as medidas de espaço diferem entre si em 
diferentes campos gravitacionais, por exemplo, próximo ou longe do Sol. Os 
planetas orbitam o Sol e as estrelas em órbitas elípticas e movem-se 
periodicamente por regiões mais próximas ou afastadas do Sol. Einstein voltou 
sua atenção para os campos gravitacionais variáveis experimentados pelos 
planetas que orbitam o Sol e descobriu que as órbitas elípticas dos planetas 
devem sofrer precessão, independentemente da influência Newtoniana dos 
outros planetas. Próximo ao Sol, onde os efeitos gravitacionais sobre o tempo 
são maiores, a taxa de precessão deveria ser máxima; e longe do Sol, onde o 
tempo é menos afetado, não deveria ser percebido qualquer desvio em relação 
à mecânica Newtoniana. Mercúrio é o planeta mais próximo do Sol. Se a órbita 
de algum planeta exibe uma precessão mensurável, deveria ser a de Mercúrio, 
e o fato de que ela realmente precessiona – acima dos efeitos atribuídos aos 
outros planetas. 
As medidas de espaço são alteradas num campo gravitacional considerando 
novamente o sistema de referência acelerado que é o nosso disco em rotação. 
Suponha que medimos a circunferência da borda externa com uma régua, a 
contração de Lorentz na relatividade especial: a régua de medida aparecerá 
como contraída a qualquer observador que não esteja se movendo junto com 
ela, enquanto uma régua idêntica, movendo-se muito mais lentamente próxima 
ao centro do disco, não sofrerá praticamente qualquer efeito. Todas as medidas 
de distância ao longo do raio do disco em rotação não deveriam sofrer qualquer 
alteração devido ao movimento, por este ser perpendicular ao raio. Como são 
afetadas apenas as medidas de distâncias realizadas ao longo 
da circunferência, a razão entre a circunferência e o seu diâmetro, quando o 
disco está em rotação, não é mais igual à constante (3,14159 ...), mas uma 
variável que depende da rapidez do movimento de rotação e do diâmetro do 
disco. 
De acordo com o princípio da equivalência, o disco em rotação equivale a um 
disco estacionário onde existe um campo gravitacional próximo a sua borda, que 
se torna progressivamente mais fraco quando nos aproximado de seu centro. As 
medidas de distância, então, dependerão da intensidade do campo gravitacional 
(ou mais exatamente, para entusiastas da relatividade, do potencial 
gravitacional), mesmo se não existe movimento relativo algum. 
Todo objeto possui massa e, portanto, cria uma saliência ou uma depressão no 
espaço-tempo que o rodeia. Quando o objeto se move, a curvatura do espaço-
tempo ao redor move-se a fim de ajustar-se à nova posição do objeto. Esses 
reajustes produzem ondulações na geometria resultante do espaço-tempo. Isso 
é parecido ao que acontece quando movimentamos a bola que repousa sobre o 
colchão d’água. Uma ondulação criada pela perturbação atravessa a superfície 
do colchão d’água; se movermos uma bola com mais massa, produziremos 
então uma perturbação ainda maior e ondas ainda mais fortes. Isso é semelhante 
ao espaço-tempo do universo. Ondulações semelhantes se afastam de uma 
fonte gravitacional à velocidade da luz e constituem ondas gravitacionais. 
Qualquer objeto acelerado produz uma onda gravitacional. Em geral, quanto 
maior a massa do objeto em movimento e quanto maior sua aceleração, mais 
forte é a onda gravitacional produzida. Mas mesmo as ondas mais fortes 
produzidas pelos eventos astronômicos comuns são extremamente fracas – as 
mais fracas conhecidas na natureza 
 
REFERÊNCIAS 
G. Hewitt, Paul. Física Conceitual. 9.ed.Porto Alegre: Bookman, 2002. 
G. Hewitt, Paul. Física Conceitual. 12.ed.Porto Alegre: Bookman, 2015.