Reflexão/Resumo Princípios da Relatividade

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Universidade Estadual de Santa Cruz – UESC
Departamento de Ciências Exatas e Tecnológicas – DCET 
Disciplina: Introdução à Física – CET643
Professor: Anderson W. Mol
Data: 12 de Julho de 2018
Samuel Lucas dos Santos Carvalho(201710631)
REFLEXÃO SOBRE
PRINCÍPIOS DA RELATIVIDADE
O que é a Relatividade?
A teoria da relatividade de Albert Einstein é dividida em duas, a teoria da relatividade restrita e, teoria da relatividade geral. São o conjunto de estudos que definem relações entre o espaço e o tempo. Resumidamente, afirma que o tempo não é igual para todos, podendo variar de acordo com a velocidade, a gravidade e o espaço.
Quando surgiu essa teoria, e qual o motivo de seu surgimento?
A relatividade restrita veio primeiro e baseia-se no fato de que a velocidade da luz é constante para todos. Isso pode parecer bastante simples, mas tem consequências de longo alcance. Einstein chegou a esta conclusão em 1905, após a provas experimentais mostrarem que a velocidade da luz não se alterava enquanto a Terra girava em torno do Sol. Um exemplo para melhor visualização mental do que isso significa: se uma pessoa dirige um carro ao lado de uma estrada de ferro, um trem vindo em sua direção parecerá estar se movendo muito mais rápido do que se ambos estivessem seguindo na mesma direção. Einstein disse que todos os observadores vão medir a velocidade da luz em 299.792.458 metros por segundo, não importa o quão rápido e em que direção eles estejam se movendo.
A teoria geral foi apresentada por Einstein 10 anos após a teoria restrita. Ela amplia a abrangência daquela estendendo a descrição dos fenômenos físicos para sistemas acelerados (não inerciais). A ideia básica da teoria é que a presença de matéria encurva o espaço-tempo. Assim, quanto maior for a massa do corpo, mais ele encurvará o espaço-tempo ao seu redor. O Princípio da Equivalência, postula que um sistema de referência uniformemente acelerado é fisicamente equivalente a um campo gravitacional uniforme. Ao incluir campos gravitacionais, a teoria descreve os movimento de objetos não mais como ação de forças, mais sim como trajetórias sobre a superfície espaço-tempo.
Quais os princípios da teoria da relatividade?
A velocidade da luz é constante, não importa a velocidade de quem a está medindo.
Nada pode ir mais rápido do que a luz.
O Tempo não é igual para todos, podendo variar de acordo com a velocidade, a gravidade e o espaço;
O tempo passa mais devagar para objetos que se deslocam com altas velocidades.
Não existe uma referência que seja absoluta. O tempo, a velocidade ou o impulso de um objeto serão sempre relativos, dependendo do ponto de vista de um outro objeto ou observador.
Exemplo da Relatividade na realidade.
Para exemplificar a teoria da dilatação do tempo, Einstein propôs o paradoxo dos gêmeos. De acordo com esse paradoxo, se um homem faz uma viagem ao espaço com uma grande velocidade, quando ele voltar, estará mais jovem do que seu irmão gêmeo que ficou na Terra.
Para analisar detalhadamente o que diz o experimento mental do paradoxo dos gêmeos, existe uma famosa história:
Existiam dois gêmeos idênticos, A e B. O gêmeo A fez uma viagem espacial para um planeta localizado a uma distância de 8 anos-luz da Terra e com uma velocidade de 0,5 c, enquanto o gêmeo B permaneceu na Terra. Ambos tiveram seus relógios ajustados e marcavam a mesma hora antes da viagem. Para o gêmeo que ficou na Terra, a distância percorrida pela nave permaneceu a mesma, mas para o que viajou com velocidade de 0,5 c, o cálculo da distância foi feito utilizando-se a equação da contração do comprimento. A distância percorrida pelo irmão que viajou foi de 7 anos-luz. Assim, a viagem para o gêmeo B demorou 16 anos (8/0,5) para ida e 16 para volta, somando 32 anos, enquanto para o gêmeo A foi de 14 (7/05) anos para ida e 14 para a volta, totalizando 28 anos.
Matematicamente, essa teoria é expressa pela seguinte equação: Δt = ____Δt'____
									 √(1 – c2/v2)
Percebe-se que o gêmeo que ficou na Terra envelheceu 4 anos a mais do que o que viajou. O paradoxo dos gêmeos vem sendo discutido há décadas na comunidade científica e já foi comprovado experimentalmente. Um dos experimentos consistia em colocar relógios atômicos que marcavam precisamente o tempo dentro de aviões comerciais que viajavam em diferentes direções e, em seguida, comparar o tempo medido por esses relógios com os relógios que ficaram fixos, conseguindo assim comprovar experimentalmente a dilatação do tempo.
	Em síntese, o tempo passa mais rápido quando um corpo permanece em inércia, no entanto, este tempo vai diminuindo proporcionalmente a velocidade que determinado objeto se move. Quando se atinge a velocidade da luz (aproximadamente 1,07 bilhão de Km/h), o tempo simplesmente deixa de passar. A grande confusão que se faz nessa teoria ocorre porque, no senso comum, não existe a ideia de que o tempo depende do referencial adotado.
	Talvez, quem sabe, seja essa a janela para a viagem no tempo, ainda que seja somente de ida, para o futuro.
Referências:
https://www.youtube.com/watch?gl=SN&hl=fr&v=cmPebZA2ZdI
https://www.todamateria.com.br/teoria-da-relatividade-2/
https://misteriosdomundo.org/entendendo-a-teoria-da-relatividade-de-einstein/
https://mundoeducacao.bol.uol.com.br/fisica/paradoxo-dos-gemeos.htm
https://www.significados.com.br/teoria-da-relatividade/