espaço tempo

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UNIVERSIDADE ESTADUAL DO OESTE DO PARANÁ
CAMPUS TOLEDO
Centro de Engenharias e Ciências Exatas
Curso de Engenharia Química
Espaço-tempo
Disciplina Física Geral e Experimental II
Prof. Dr. Fernando Rodolfo Espinoza Quiñones
Bianca Caroline Riva
Brenda Souza
Emanuelly Sulzbacher
Maria Julia Arroyo
ANO LETIVO 2017
11/05/2017
SUMÁRIO
RESUMO	3
INtrodução	4
Embasamento Prévio	5
materiais e métodos	6
resultados e discussão	7
conclusão	8
referências bibliográficas	9
anexos (não obrigatório)	10
RESUMO
No campo científico, muitas vezes o espaço e o tempo são tratados como um único conceito, denominando-se espaço-tempo. Este conceito foi estudado dor diversos físicos ao longo dos séculos. Galileu, Copérnico, Kepler e os mais importantes estudiosos desse campo, Newton e Einstein dedicaram parte de suas vidas para desenvolver conceitos sobre o espaço-tempo que influenciam o modo como encaramos a realidade atualmente. Este trabalho faz um estudo da trajetória desde os primórdios do estudo do conceito em questão, dando atenção à vida dos cientistas que o estudaram e como a teoria do espaço-tempo foi desenvolvida por eles. Após a apresentação cronológica da evolução do espaço-tempo, pode-se dizer que se concretizou como uma combinação das diversas teorias desenvolvidas pelos seus pesquisadores e que a Teoria de Tudo é a principal forma apresentada para unificá-las e, ainda, promover um método mais compreensível de explicar e controlar os fenômenos da natureza.
Palavras-chave: Espaço, Tempo, Teoria da Relatividade
INtrodução
As origens da física clássica remontam à antiguidade. Foi na antiga babilônia, no antigo Egito e na Grécia antiga que os primeiros aspectos sobre astronomia, óptica e mecânica começaram a ser formulados. 
Arquimedes estudou áreas como da mecânica das alavancas, da astronomia, e da hidrostática (a célebre "Eureka"). Ptolomeu elaborou o modelo geocêntrico - a Terra como o centro do Universo (Aristóteles), e também se dedicou ao estudo das propriedades da luz, como a origem das cores e os fenômenos de reflexão e refração. Tales de Mileto fez várias observações de eletricidade estática. 
 	No entanto é na época do renascimento que a física clássica atingiu maior desenvolvimento, em especial na astronomia. A partir dos estudos de Copérnico, Galileu (desenvolvimento do telescópio) e Kepler, a teoria geocêntrica foi substituída pela teoria heliocêntrica (os planetas giram em torno do Sol. Nessa mesma fase, Leonardo Da Vinci trabalhou na área da mecânica, principalmente no movimento do corpo (anatomia) e arquitetou a máquina voadora, que foi de grande importância para o aparecimento do helicóptero. Mais tarde surge Descartes, abordando sobre a teoria cartesiana do movimento sobre a mecânica gravitacional.
 Nesta altura, a sociedade científica acreditava que todos os princípios da física tinham sido descobertos, e que faltava apenas explicar alguns problemas ou melhorar os métodos experimentais. 
Apesar de todos esses trabalhos, a física clássica teve suas bases estabelecidas por Isaac Newton, que formulou as três leis fundamentais dessa área, e Galileu Galilei, que demonstraram que a lógica e as experiências eram a melhor forma de alcançar a verdade. Nessa época, a ideia girava em torno da física mecanicista, ou seja, o universo era como uma máquina, possuindo um funcionamento organizado e previsível. Porém alguns fatos começaram a abalar a simplicidade e previsibilidade destes pensamentos.
Um dos primeiros questionamentos feitos, foi sobre o estudo da luz. Por volta de 1704 Newton apresentou a teoria corpuscular da luz, segundo a qual ela se comportava como se fosse uma partícula. Segundo Newton, podemos ouvir uma pessoa conversando do outro lado de um muro alto, mas não podemos vê-la, em razão de o som ser uma onda; e a luz, uma partícula. Um pouco antes, no ano de 1677, Huygens havia lançado a teoria ondulatória da luz. Ele classificou a luz com uma onda, e concluiu que cada ponto de uma onda se comporta como uma fonte de onda secundária para os próximos pontos.
 Porém, essa teoria só começou a ganhar força quando o físico e matemático Young realizou um experimento que foi capaz de mostrar que a luz sofria difração. Com um obstáculo, contendo uma minúscula fenda, seguido de outro obstáculo, com duas minúsculas fendas, Young passou um feixe de luz monocromática pela primeira fenda, e depois dos obstáculos, colocou um anteparo para projetar a luz. Nessa etapa, apareceram franjas claras e escuras, e com isso ele pôde concluir que, se houve a formação de franjas, a luz sofreu difração ao passar pelas minúsculas fendas. Portanto, quando a luz se propaga no espaço, ela se comporta como onda, mas quando incide sobre uma superfície, passa a se comportar como partícula.
Surgiram diversos questionamentos também sobre o estudo da radiação, eletricidade e outras diversas questões.O espectro da radiação térmica passou a ser analisado por meio do estudo da radiação emitida por corpos negros. O estudo da absorção e da emissão de calor foi realizado pelo alemão Robert Kirchhoff, que descobriu que os objetos com coloração negra absorviam mais radiação.
Em 1900, Max Planck estudou fenômenos relacionados à radiação térmica, apresentando ao mundo a mecânica quântica. Um corpo que não reflete luz, emite radiação de acordo com sua temperatura. Porém essa radiação não variava conforme previam as teorias clássicas. Para explicar essa contradição, Planck supôs que a energia era emitida de maneira quantizada, quer dizer, em quantidades bem definidas, como se fossem pequenos pacotes de energia. Trabalhando nisso, Planck chegou à famosa fórmula de energia E=hn, na qual surge a constante h, hoje conhecida como constante de Planck.
 
Em 1905, Albert Einstein, um jovem e desconhecido físico alemão, publicou a Teoria Especial da Relatividade e a teoria do Efeito Fotoelétrico , que revolucionou a mentalidade científica para o estudo dos fenômenos atômicos. 
Sua teoria da relatividade é composta de duas outras teorias: Teoria da Relatividade Restrita, que estuda os fenômenos em relação a referenciais inerciais, e a Teoria da Relatividade Geral, que aborda fenômenos do ponto de vista não inercial. 
A Teoria da Relatividade Restrita, de 1905, estabeleceu que a energia (E) de um corpo corresponde à sua massa (m) multiplicada pela velocidade da luz (cerca de 300 milhões de metros por segundo) ao quadrado (c²). Por exemplo: para saber quanta energia vale um notebook, basta aplicar sua massa (3 kg) na fórmula E=MC²
Outra conclusão da Teoria Restrita é que o tempo passa mais devagar num objeto que se desloca em grande velocidade. O exemplo clássico é quando um astronauta viaja pelo espaço. Quando este retorna à terra, seus amigos terão envelhecido, mas, para ele, poucos anos terão se passado. A noção de tempo, portanto, é relativa. Desta forma, é possível dizer que as medidas relacionadas ao tempo e ao espaço não são iguais para todos. O mesmo acontece com o espaço.
Já para a Teoria da Relatividade Geral, Einstein propôs, baseado na mecânica de Isaac Newton, o princípio da relatividade do movimento para sistemas com campos gravitacionais. Hoje, essa teoria é base de toda a cosmologia moderna, explicando a constante expansão do nosso Universo e até os buracos negros.
Enquanto Isaac Newton concluiu que massa atraía massa (supostamente, após uma maçã cair em sua cabeça), Einstein conseguiu provar com equações matemáticas que é energia que atrai energia. O físico observou que a gravidade atraía até mesmo a luz, que não tem massa, mas tem energia. Essa teoria também consegue explicar como o Sol funciona. Ele transforma matéria em energia constantemente, como uma enorme bomba atômica.
De fato, estas teorias resultaram drásticas alterações no entendimento das noções de muitos conceitos, dando início ao período chamado de Física Moderna. Atualmente, esse campo busca formular teorias unindo a mecânica quântica à relatividade de Einstein de forma a criar uma única teoria, responsável pela explicação e compreensão de todosos fenômenos.
Desenvolvimento
A distinção entre a física, filosofia e religião se deu a partir da realização de experimentos e das aplicações de métodos matemáticos, os quais contribuíram para a revolução no método de investigação e na modificação do pensamento da sociedade da época. Nicolau Copérnico, Galileu Galilei e Johannes Kepler através de suas teorias relacionadas a astronomia foram de grande contribuição para a compreensão do funcionamento do universo e também para o avanço do conhecimento científico. 
NICOLAU COPÉRNICO (1473-1543)
Figura 1- Nicolau Copérnico
Nicolau Copérnico nasceu na Polônia, na cidade de Torun em 19 de fevereiro de 1473, após o falecimento de seu pai, aos 10 anos de idade, Copérnico foi morar com seu tio. Aos 18 anos iniciou os estudos na Universidade de Cracóvia e aos 24 foi para a Itália estudar direito na Universidade de Bolonha, porém acabou não seguindo esta carreira.
Logo após este período cursando direito, Nicolau Copérnico começou a despertar o interesse pela astronomia e matemática, foi quando em 9 de março de 1497, ainda na Itália, Copérnico realizou sua primeira observação que consistia no eclipse da estrela Aldebaran. Após este período Nicolau Copérnico iniciou seus estudos em medicina sendo conhecido, posteriormente, por médico pelos seus contemporâneos. 
Porém o interesse de Copérnico não estava focado na área medicinal, mas sim na parte astronômica e matemática, o mesmo ganhou fama de astrônomo e fora convidado a reformular o calendário pelo V Concílio de Latrão, pedido que fora recusado, porém, o estudo de Nicolau Copérnico ligados à astronomia não parou, e foi quando o mesmo escreveu sua primeira obra denominada “Commentariolous”, a qual já possuía sua ideia sobre o heliocentrismo. 
Em 1508, Copérnico começou a desenvolver seu próprio modelo celestial, dando ideia a sua teoria do heliocentrismo. Neste modelo, o sistema planetário era heliocêntrico. Diferente de Aristóteles que desenvolveu uma ideia de que os corpos celestiais se moviam de forma circular em diferentes velocidades em torno de um ponto fixo, a Terra, Copérnico colocou o Sol como este ponto fixo, e o tamanho das órbitas de cada planeta dependeria da sua distância em relação ao Sol.
Copérnico desenvolveu este modelo juntamente com um complexo sistema matemático para provar sua teoria, conquistando em 1513 seu próprio observatório, porém algumas de suas teorias eram imprecisas, como por exemplo a de que a órbita dos planetas era circular.
Como citado anteriormente, em 1514 Copérnico publicou o livro “Commentariolus”, que no qual já continham hipóteses sobre o sistema plantário e algumas provas matemáticas. Porém em seu outro livro denominado “De revolutionibus orbium coelestium”, Nicolau Copérnico criou uma série de controvérsias, muitos críticos começaram a especular que ele não havia conseguido resolver o mistério do Parallax – o deslocamento de um corpo celestial sob diferentes campos de visão- e que faltavam explicações sobre o porquê de a Terra orbitar ao redor do Sol. 
Neste livro na verdade não foi postulado um sistema heliocêntrico, mas sim um sistema heliostático, ele considerava que o Sol não estava exatamente no centro do universo, mas sim, perto dele e isso levava em conta da variação na retrogração. 
Segundo os estudos e afirmações, Copérnico começou a afirmar que a Terra completava os movimentos de rotação e translação, nas primeiras seções de seu livro ele dissertou bastante a respeito do sistema de Ptolomeu, que colocava todos os corpos celestes em órbita ao redor da Terra e também estabeleceu a ordem heliocêntrica correta dos planetas. 
Já na segunda parte do livro, Nicolau Copérnico provou por meios matemáticos as explicações dadas a respeito do movimento das estrelas e dos planetas, concluindo então que a Terra e o Sol possuíam movimentos coincidentes, as demais seções do livro dissertam sobre estudos ligados à Lua, nos movimentos planetários e algumas explicações matemáticas a respeito dos equinócios que contribui para o efeito de rotação da Terra.
Os estudos de Nicolau Copérnico relacionados ao universo foram de tamanha importância pois antes dele, pensava-se que o Sol era um planeta assim como os demais, o fato de situar o Sol no centro no centro do universo foi o início da revolução copernicana, ao deslocar a Terra do centro do universo, Copérnico foi obrigado a se voltar para as teorias gravitacionais.
 As explicações pré-copernicanas postulavam um único centro de gravidade, a Terra, mas Nicolau Copérnico teorizou que cada corpo celeste possui suas próprias características gravitacionais e que cada objeto pesado tendia em toda parte para o seu próprio centro. 
Todo este estudo e suas visões levariam, posteriormente a teoria da gravitação universal, porém na época o seu estudo não gerou muito impacto. Seu segundo livro foi publicado apenas no ano de sua morte, o livro permaneceu por quase 3 séculos na lista de livros proibidos pela igreja, pois Nicolau Copérnico foi acusado de heresia.
GALILEU GALILEI (1564-1642)
Figura 2- Galileu Galilei
Considerado um dos principais representantes do Renascimento Científico dos séculos XVI e XVII, Galileu Galilei nasceu em 15 de fevereiro de 1564 na cidade de Pisa, na Itália. Apesar do seu esforço de seu pai para que ele seguisse o ramo da medicina e de seu professor para que seguisse a carreira artística, Galileu deixou seus interesses ligados à física, matemática e astronomia, tornando-se professor de matemática aos 24 anos.
Foi nesta época que Galileu Galilei desenvolveu a teoria que dois objetos de pesos diferentes Caim com a mesma velocidade, demonstrando sua famosa teoria do topo da torre de Pisa, onde, simultaneamente, jogou uma bola de madeira e outra bola de metal que atingiram o chão ao mesmo tempo. Ainda neste período Galileu enunciou também o princípio da inércia e contribuiu para formular a lei do ‘isocronismo do pêndulo que posteriormente originaria um modelo de relógio.
Galilei criou seu próprio telescópio, ele não inventou este objeto, mas foi o primeiro a usá-lo como meio de estudo para questões astronômicas e publicar livros com os resultados de suas publicações.
As observações de Galileu ligado ao universo e à astronomia deu inicio em 1609 e em março de 1610 ele publica sua obra de poucas páginas, porém de uma importância imensurável na história da ciência, “Siderus Nuncius” apresenta a superfície da Lua como sendo irregular , coberta por crateras e superfícies montanhosas, alem de descobrir os quatro satélites de Júpiter, a que ele denominou de “estrelas de Médicis”, a obra apresenta ainda a descoberta que a Via Láctea é constituída por um infinidade de estrelas que não podem ser distinguidas a olho nu.
Todas suas descobertas eram baseadas na teoria do heliocentrismo, apresentada, anteriormente, por Nicolau Copérnico. Após ser questionado pela inquisição, Galileu negou acreditar nesta teoria, dizendo que ela apenas se caracterizava como uma hipótese. 
Porém em 1623, um de seus principais livros foi publicado “Il Saggiatore” que trazia assuntos abordando a astronomia e a física e apresentava importantes teorias e opiniões sobre a realidade cientifica da época e o novo método cientifico. Outras obras deste importante matemático contribuíram para o desenvolvimento da física moderna e levaram vários outros pensadores a se interessar por esta área abordada em seu estudo.
Após negar a teoria de Copérnico para a Inquisição, em 1632, Galileu Galilei voltou a afirmá-la, pois havia recolhido muitas evidencias que o colocaram a favor de tal teoria e publicou o livro “Dialogo sopra i due massimi sistemi del mondo” onde, por meio de diálogos de três personagens, levava a discussão entre dois modelos astronômicos: o heliocentrismo e geocentrismo.
Sua última obra “Duas novas ciências”, lançou alicerces para as descobertas de Isaac Newton, tal obra foi publicada apenas na Holanda. Por defender a teoria do heliocentrismo foi condenado à morte em 1642, a mesma foi justificada por suas convicções cientificas. 
JOHANNESKEPLER (1571-1630)
Figura 3- Johannes Kepler
Johannes Kepler nasceu em Weil der Stadt, Württemberg, atual Alemanha, a 27 de dezembro de 1571. Teve o interesse despertado na área de astronomia ainda quando criança pelos seus pais, que o inseria muito neste meio. Kepler viu um cometa pela primeira vez aos cinco anos de idade e aos nove, observou um eclipse lunar.
Formou-se na Universidade de Tübingen e se tornou mestre em 1591, logo após começou a lecionar matemática na Universidade de Graz. Foi residir na cidade de Praga e lá se tornou matemático e astrônomo na corte do Rei Rodolfo II.
Kepler acreditava que os movimentos dos planetas tinham causas físicas, ao olhar para as orbitas dos planetas ele observou que no centro da órbita não existia nada que não fosse a gênese do movimento, por essas e outras razões ele se tornara, assim como Galileu, defensor da teoria do heliocentrismo, teoria de Nicolau Copérnico.
Johannes Kepler buscou encontrar figuras geométricas que o permitisse explicar a posição dos planetas no universo, portanto ele tentou construir sistemas planetários que com sólidos geométricos que se encaixassem de uma maneira que permitisse uma escala exata das distancias planetárias ao Sol.
Seus conhecimentos e estudos giravam em torno da geometria, portanto tentava encaixá-la em seus estudos ligados ao universo. Naquela época se conheciam apenas seis planetas, o que levava Kepler a se perguntar do porquê da razão desse número, o que o levou a resposta de que eram seis planetas porque suas órbitas em volta do Sol estavam circunscritas em esferas que envolviam os 5 sólidos perfeitos de Pitágoras e Platão.
Para Kepler a órbita de Saturno estava inscrita em um cubo, neste cubo se inseria outra esfera contendo a órbita de Júpiter, o qual se inseria um tetraedro e sobre este uma esfera com a órbita de Marte, o dodecaedro se encaixava entre Marte e a Terra e o icosaedro entre a Terra e Vênus e completando tudo entre Vênus e Mercúrio se encaixava o octaedro.
Apesar de Kepler trabalhar muito encima desta teoria, ele não conseguia fazer com que os sólidos e as órbitas planetárias se encaixassem perfeitamente, concluindo então, que suas observações não eram precisas o suficiente. Neste modelo ainda se ignorava a Lua terrestre e as quatro Luas descobertas por Galileu Galilei.
Ao aceitar os estudos de um nobre dinamarquês com que trabalhara anteriormente, Tycho Brehe, que dizia que Marte executa uma órbita contra o fundo das constelações que não se encaixava em uma órbita circular perfeita, Kepler acabou concluindo, então, que a perfeição de uma órbita circular era muito rar de se ter no universo, seria então necessário a orbita circular se tornar oval.
Kepler estudou a elipse, para se encaixar a observação de Tycho, a mesma se encaixou perfeitamente, então ele descobriu que a orbita de marte em ralação ao Sol era uma elipse e não um círculo. Percebeu que numa órbita elíptica um planeta aumenta sua velocidade quando se aproxima do Sol e diminui sua velocidade quando se afasta do mesmo. Portanto, após muitas observações Kepler, determinou, o que mais tarde seria chamado de as rês Leis de Kepler, são essas:
1ª Lei de Kepler: todos os planetas se movimentam ao redor do Sol, fazendo órbitas elípticas.
2ª Lei de Kepler: o raio vetor que faz a ligação de um determinado planeta ao Sol descreve áreas iguais em tempos iguais.
3ª Lei de Kepler: o quadrado do período orbital de um planeta é proporcional ao cubo do comprimento do semi-eixo maior da sua órbita elíptica.
Kepler também percebeu a incompatibilidade entre um hipotético universo infinito repleto de estrelas brilhantes com um céu de escuridão noturna, este paradoxo só fora resolvido posteriormente por Heinrich Olbers. Johannes Kepler foi um astrônomo que contribuiu de maneira memorável para a matemática, física e astronomia, entrando para a história como um dos maiores astrônomos e matemáticos de toda história. 
ISAAC NEWTON (1642-1727)
Figura 4- Isaac Newton
Isaac Newton e Galileu Galilei baseados em teorias de outros cientistas, como por exemplo Nicolau iniciaram brevemente a discussão sobre o conceito de espaço-tempo.
Isaac Newton nasceu em Londres, no ano de 1642 e frequentou a faculdade Tinity College, na Universidade de Cambridge, a qual na época representava um centro de poder real e eclesiástico, sendo frequentada apenas por candidatos a altos cargos governamentais e eclesiásticos. 
Apesar de nunca ter frequentado assiduamente as suas aulas, Newton obteve grande parte de seu conhecimento lendo sozinho, tendo por base obras como Descartes, Gassendi, Galileu, Henry More e entre outros. Por essa razão em 1664 foi eleito como scholar do Trinity College, conseguindo uma bolsa de estudos. No ano seguinte, Isaac concluiu sua graduação e devido a peste bubônica que assolou a Inglaterra, o mesmo se viu obrigado a retornar para sua casa.
Neste período Isaac Newton realizou muitas descobertas, no campo da matemática criou o que hoje conhece-se como “binômio de Newton”, já no campo da física desenvolveu leis que regem o movimento dos corpos e ainda foi o responsável pela Teoria da Gravitação Universal, a qual explicita a relação da influência e interação entre corpos. Por esta razão Newton é conhecido como o pai da Mecânica Clássica. 
Devido ao fato, de sempre estar envolvido em questões filosóficas e religiosas, não foi fácil convencê-lo a escrever o livro “Principia”, o qual é considerado uma das obras cientificas mais importantes do mundo. No entanto, em 1686 o físico Edmund Halley, o cientista Robert Hooke e o arquiteto Christopher Wren se encontraram para discutir sobre a gravidade. E em meio a discussão, surgiu o desafio de provar que os planetas descreviam órbitas elípticas, levando em conta a suposição de que a gravidade decrescia na proporção do quadrado da distância. Contudo, Halley e Hooke não conseguiram demonstrar tal hipótese e por essa razão, Halley procurou Newton, em Cambridge para tentar solucionar o problema. Percebendo que Newton possuía diversas descobertas que nunca foram publicadas, Halley encorajou-o a publicá-las em forma de um livro, prometendo ajuda-lo nos detalhes que envolvem a organização e publicação de um livro.
Nos 18 meses subsequentes, Newton escreveu o livro “Philosophiae Naturalis Principia Mathematica” ou conforme a tradução Principia: Princípios Matemáticos de Filosofia Natural, considerado por muitos como o mais importante livro publicado na história da ciência.
O livro teve por objetivo apresentar as generalidades em que a filosofia parece estar sedimentada, estando enunciadas as definições de: quantidade de matéria, quantidade de movimento, força inata, força impressa, força centrípeta, quantidade absoluta, quantidade acelerativa e quantidade motora.
 A filosofia considera que se deve abstrair dos nossos sentidos e considerar as coisas em si mesmas, isto é, considera que objeto a ser estudado deve ser visto como algo completamente desconhecido afim de evitar pré-julgamentos estabelecidos pelos nossos sentidos. Por essa razão, o livro foi escrito de modo a explicar todos os conceitos, para que os leigos pudessem estabelecer relações diferentes das que são apenas perceptíveis aos sentidos e passassem a caracterizar suficientemente definições como as de espaço, tempo, lugar e movimento.
Newton define o tempo absoluto como verdadeiro, matemático e sem relação com qualquer coisa externa, e pode ser chamado também de duração, já o tempo relativo é definido como aparente e comum, representando alguma medida de duração perceptível e externa, sendo ela exata ou não uniforme, que é obtida através do movimento. O tempo relativo é geralmente usado no lugar do tempo verdadeiro, tal como uma hora, um dia, um mês e um ano.
 O espaço absoluto é dito sem relação com situações externas, ou seja, permanece sempre imóvel e de maneira similar. Já o espaço relativo é alguma dimensão ou medida móvel dos espaços absolutos, o qual possui sua posição em relação aos corpos determinada pelos sentidos. 
Com o desenvolvimento da físicamoderna o conceito de espaço-tempo tornou-se obsoleto, no entanto as novas definições não foram criadas no contexto de criticar os conceitos da física clássica. O problema original de Einstein era compatibilizar o eletromagnetismo clássico, na formulação de Maxwell-Lorentz, com o princípio da relatividade da mecânica, o qual defendia que as leis da física deveriam ser invariantes segundo uma transformação de coordenadas entre sistemas inerciais de referência. Buscando uma solução para esse problema Einstein estabeleceu a constância da velocidade da luz no vácuo como postulado básico. Isso o levou a redefinir o espaço e o tempo, para que tal postulado e as equações de Maxwell fossem compatíveis com o princípio da relatividade.
Sabe-se que a velocidade é a medida do espaço que o objeto percorre em um determinado tempo, estudando sobre a velocidade da luz Einstein concluiu que espaço e tempo trabalham juntos se ajustando constantemente, por essa razão a velocidade da luz é sempre a mesma. No entanto para que tal condição seja satisfeita, espaço e tempo devem deixar de ser absolutos e passarem a ser relativos, de maneira que um sempre influencie no outro.
A partir de sistemas de referência, que considerem um movimento retilíneo e com velocidade uniforme de um em relação ao outro, Einstein criou a teoria da relatividade restrita. O fato da velocidade ser constante e do movimento descrever uma trajetória em linha reta, tornava a teoria restrita, por isso anos mais tarde Einstein elaborou uma teoria mais geral (Teoria da Relatividade Geral), na qual chama-se a atenção para a curvatura do espaço. 
ALBERT EINSTEIN 
Espaço-tempo de Einstein 
Conceito de espaço-tempo: provém da teoria da Relatividade Geral de Einstein, em que o espaço tempo é composto por três dimensões espaciais, representadas no plano cartesiano por x,y,z e uma dimensão temporal ct, em que c representa a velocidade da luz, podendo ser interpretada como a velocidade em que um observador se move em direção ao futuro. No plano cartesiano do espaço-tempo, cada ponto corresponde a um acontecimento ou evento, e esses pontos ou medidas são relativas e dependentes da velocidade do observador em relação ao seu referencial.
Teoria da relatividade:
Albert Einstein foi o físico alemão mais influente do século XX. Nascido em Ulm, Württemberg, Alemanha, teve sua carreira científica marcada por dois grandes feitos: as publicações das teorias da Relatividade Especial e da Relatividade Geral, considerados os maiores trabalhos e contribuições de sua vida. O interesse do cientista começou por volta de 1889, quando Einstein ganhou como tutor para suas descobertas científicas, o estudante de medicina Max Talmud. Em um dos livros que compartilhou com Einstein, o autor se imaginava andando ao lado da eletricidade contida em um fio telegráfico. A partir dessa representação, o jovem começou a pensar sobre o aspecto dos raios de luz se se pudesse o raio com a mesma velocidade. Se a luz fosse uma onda, então o raio de luz se pareceria estacionário, como uma onda congelada, mesmo que, na realidade, o raio estivesse se mexendo. Esse paradoxo fez Einstein escrever seu primeiro “artigo científico”, aos 16 anos: "The Investigation of the State of Aether in Magnetic Fields" (“A Investigação do Estado do Éter em Campos Magnéticos”). Iniciava-se aí o foco de um dos principais estudos de Einstein que perdurou nos dez anos seguintes de sua vida. 
O ano de 1905 é considerado o “ano do milagre” para Einstein. Ele entrou no doutorado e teve quatro artigos publicado no Annalen der Physik, uma das melhores publicações de Física. Os artigos alterariam o curso da Física moderna e voltariam as atenções do mundo acadêmico para Einstein. No seu artigo sobre matéria e energia, Einstein deduziu a famosa equação E=mc².Em 1921, ele ganhou o Prêmio Nobel de Física por sua explicação do efeito fotoelétrico. Ele morreu em 18 de abril de 1955, em Princeton, Nova Jersey.
A teoria vigente sobre a relatividade e, em consequência, sobre conceitos como o espaço-tempo até 1915 era a teoria newtoniana. Esse novo estudo de Einstein é a junção de duas teorias desenvolvidas anteriormente pelo físico: a Teoria da Relatividade Restrita ou Especial (1905) e a Teoria da Relatividade Geral (1915). As teorias estabelecem entre si relações de massa, energia, e explicam que o espaço e tempo são relativos dependendo do referencial do observador. Completando ainda, principal mudança no conceito de espaço-tempo de Newton para Einstein foi que, de acordo com o segundo, é transformado em uma rede “espaço-tempo” que acolhe a matéria e guia o seu curso. A Teoria da Relatividade de Einstein é considerada a mais importante contribuição científica do século XX.
Figura 5- Albert Einstein
Newton estabeleceu em seu estudo publicado (Principia Mathematica- 1687) que a força atrativa da gravidade emanava da matéria, porém não explicando fisicamente como e quando esta ação ocorria, assumindo como premissa que a força da gravidade viajava instantaneamente pelo espaço vazio de uma massa à outra. A partir desse postulado de Newton, Einstein e outros cientistas começaram a aprofundar os estudos sobre esta questão da gravidade por volta do século XX. O cientista então aplicou um estudo de James Clerk Maxwell publicado em 1865 em sua teoria da relatividade restrita. O estudo de Maxwell dizia que velocidade de propagação da luz no vácuo era de 299792,458 km/s e Einstein utilizou essa informação para propor que a velocidade da luz era a velocidade limite de toda a matéria e energia do universo, e aplicando essa lei no modo em como a gravidade se transmite, o físico concluiu então que, apesar da gravidade se transmitir a 299792,458 km/s ela não se propagava de forma instantânea pelo espaço, conforme proposto por Newton em sua teoria anteriormente. De acordo com o estudo de Einstein, a gravidade do sol levaria os seguintes tempos para alcançar Mercúrio, Júpiter, Plutão e a Terra:
Figura 6- tempo estimado para a gravidade do sol alcançar outros planetas
A partir dessa contradição com a teoria de Newton, Einstein desenvolveu um novo princípio para explicar a teoria da gravitação, denominado Princípio de equivalência que explica a equivalência entre aceleração e gravidade. Este Princípio da Equivalência, incluído pela Relatividade Geral em 1915, serviu para as teorias de Albert Einstein para justificar uma segunda relatividade do tempo independente da definida pela Relatividade Especial. Os efeitos sobre o tempo e o espaço da velocidade na Teoria da Relatividade Especial estendem-se ao campo gravitacional na Teoria da Relatividade Geral (TIBERIUS, M. 2011). Basicamente, o princípio da equivalência propõe que a experiência com a gravidade é equivalente à experiência com a aceleração, sendo a gravidade então o espaço-tempo curvo. A geometria espacial não pode mais ser representada tridimensionalmente, tendo-se que curvar os eixos dessa geometria para poder representar o efeito da gravidade sobre o espaço-tempo ou vice-versa na Teoria da Relatividade geral, portanto. 
Seguindo uma sequência cronológica, primeiro Einstein apresentou o Princípio de Equivalência para conceber a Teoria da Relatividade Restrita ou Especial (TE) a qual estabelece que tempo e espaço não são absolutos, variando de acordo com o referencial sendo a velocidade da luz no vácuo o único valor constante c. Na TE, o físico se limitou a movimentos com velocidade constante, mostrando que tanto medidas de tempo como as de espaço dependem da velocidade da luz. O objetivo, então, era descrever os fenômenos analisados a partir de sistemas de referência, que se movem com velocidade constante e em linha reta, um em relação ao outro. O fato de a velocidade destes ser constante, e o movimento retilíneo, fazia com que a sua teoria da relatividade fosse mais restrita (daí o nome dado). Quanto mais perto dessa velocidade da luz e quanto mais rápido é um movimento medido de dois referenciais distintos, maior é a diferença entre as medições do tempo e do espaço. A teoria permiteque os dois observadores possam comparar seus resultados sem confusão e também comprova que nada pode ter velocidade mais rápida do que a da luz. (FOLHA ONLINE, 2005). Desse estudo surgiu a famosa fórmula E=MC²: a energia (E) de um corpo corresponde à sua massa (m) multiplicada pela velocidade da luz (cerca de 300 milhões de metros por segundo) ao quadrado (c²). 
Figura 7- Infográfico sobre a Teoria da Relatividade Especial
Em seguida à TE, em 25 de novembro de 1915, Albert Einstein apresentou à Academia Prussiana de Ciências, em Berlim, publicou sua segunda e mais famosa teoria: a Teoria da Relatividade Geral (TG), que incorpora movimentos com aceleração à TE e tornando-se a nova teoria da gravidade que substituiu a teoria de Newton vigente desde 1687. O alemão mostrou como o movimento modifica a percepção do espaço e do tempo, mas que a velocidade da luz e as leis da física sempre são as mesmas, independentemente da velocidade à qual o observador se desloque. Na TG, o espaço não é um vácuo, mas uma estrutura invisível chamada espaço-tempo, não se podendo mais representar a matéria, luz e energia numa geometria tridemensional (x,y,z), e sim numa geometria quadridimensional curvada e torcida chamada de espaço-tempo devido à presença do movimento de massa e energia. 
Figura 8- O espaço tempo curvo
A TG consegue explicar a permanência dos planetas em uma órbita já que o espaço-tempo se curva ao redor de qualquer massa. Assim, presença de planetas, estrelas e galáxias entortam a estrutura do espaço-tempo de maneira similar à da figura, criando um poço, um enrugamento o qual decresce gradualmente quando nos afastamos da massa. Quando uma massa menor passa próximo de uma massa maior, ela é acelerada em direção à massa maior porque o espaço-tempo é curvado em direção a ela. Não há uma atração da menor massa pela maior massa por qualquer força. O que ocorre é que a massa menor segue a estrutura do espaço-tempo curvado próximo à massa maior. A Terra, assim como todos os outros planetas do sistema solar, segue a curvatura do espaço-tempo causada pelo Sol, por exemplo. Resumindo e explicando a teoria segundo as palavras de John Archibald Wheeler, o espaço diz à matéria como se mover, e a matéria diz ao espaço como se curvar.
Para comprovar a teoria várias experiências foram realizadas, como a da "Precessão anômala da órbita de Mercúrio" feito por Einstein, da "Deflexão da Luz", realizada por Arthur Eddington, a de "Desvio para o vermelho gravitacional" e a de "Atraso temporal de Shapiro". Uma das experiências mais tem evidência dentre essas mencionadas é a da Deflexão da Luz, realizada em 1919. Eddington queria testar se até os raios de luz vindos de estrelas distantes seguiam as curvas do espaço-tempo da Teoria da Relatividade Geral quando passam perto de um corpo muito massivo (galáxias, Sol) e se suas trajetórias deflexionavam ligeiramente para seguir a curvatura do espaço-tempo em torno do corpo massivo, tornando possível, assim, ver a luz, aqui na Terra, de uma estrela escondida por um corpo massivo. Eddington realizou este estudo junto com o astrônomo Frank Dyson, na América do Sul e no Oeste da África observando, simultaneamente, um eclipse solar. Bloqueando a luz intensa do Sol, o eclipse deu a Eddington a oportunidade de ver estrelas que estavam perto da borda do Sol. "De acordo com a teoria, estas estrelas apareciam em um local ligeiramente deslocado do usual devido a massa do Sol estar curvando o espaço-tempo. Eddington provou isso fotografando a mesma área do céu após o eclipse e comparando os locais das estrelas. Quando o Sol estava entre a Terra e as estrelas distantes, o espaço-tempo tinha deflexionado a luz estelar. Isto significa que a estrela aparentava ter se afastado de sua posição original quando o Sol estava lá. Desde então, este experimento tem sido repetido com mais e mais precisão usando raios de luz e ondas de rádio, sempre confirmando a predição de Einstein. Entre 1969 e 1975, vinte medidas foram feitas usando rádio-telescópios para medir a deflexão das ondas de rádio em um quasar distante. Essas medidas concordaram com as predições da teoria da relatividade geral com 1 % de erro" (IFSC, USP, 2005)
Desde a publicação das teorias da Relatividade de Einstein surgiram novos estudos e aplicações para elas. A relação entre energia e matéria descoberta por ele se aplica em diversas tecnologias eletrônicas. O GPS, por exemplo, se comunica com um satélite em órbita, que está sempre se movimentando. Então, é necessário aplicar leis da relatividade para corrigir cálculos e definir seu posicionamento com maior precisão.sobre buracos negros e ondas gravitacionais. Pouco tempo depois da publicação do físico alemão, surgiu também um novo estudo sobre o campo gravitacional relacionado as estrelas, apresentado por Karl Schwarzchild à Einstein. Schwarzchild provou a eficácia das equações de Einstein e ainda sugeriu, com o estudo, a existência de objetos cósmicos inesperados. Ao calcular os efeitos da curvatura do espaço-tempo dentro e fora de uma estrela, ele observou que se a massa da estrela fosse comprimida em um espaço suficientemente pequeno, o tecido espaço-temporal parecia ruir. Com isso, Schwarzchild anteviu os buracos negros, objetos a cuja atração gravitacional nem a luz consegue escapar, e que nem sequer Einstein considerou possíveis (MEDIAVILLA, D. 2015).
O estudo do Big Bang foi outro campo em que se aplicou a TG foi o de Edwin Hubble, em 1929 (criador do famoso telescópio) o qual percebeu que, de uma maneira geral, as galáxias estão se afastando umas das outras. Isto poderia ser consequência de uma grande explosão e que as galáxias estariam voando pelo espaço. Einstein refutou a afirmação, provando que, na realidade, é o espaço entre as galáxias que está se expandindo. Isso acontece porque o Big Bang não foi uma explosão dentro do espaço, mas uma explosão do próprio espaço, que estava concentrado em um minúsculo ponto e, assim que explodiu, deu origem ao universo. Como em uma explosão que se arrasta por bilhões de anos, esse espaço continua a se expandir – isso explica o fato do espaço ser tão dinâmico (CHINAGLIA, Mariana, 2015). 
A Revista Galileu, da Editora Globo, publicou um artigo em comemoração aos 100 anos da Teoria da Relatividade Geral. Em um dos pontos da publicação, O Estudo sobre o futuro do Universo, a revista fala sobre a descoberta da inconstância da velocidade na expansão do universo, em que esta não é sempre a mesma e que há uma aceleração. O artigo segue explicando: "Quando escreveu a Teoria Geral, Einstein acreditava que o universo era estático e incluiu em suas equações uma “força misteriosa” atualmente chamada de constante cosmológica. Apesar de ter declarado que a concepção dessa força tinha sido seu grande erro científico, os anos mostraram que o seu equívoco foi achar que estava equivocado: a constante, que originalmente foi concebida para provar que o universo estava parado, acabou explicando essa aceleração observada pelos cientistas em 1998". Atualmente, sabe-se que há uma força "extra" que movimenta o espaço juntamente com a força da explosão do Big Bang. Em 2011, premiou-se com o Nobel de Física um trio de pesquisadores que “pela descoberta da expansão acelerada do Universo através das observações de supernovas distantes” e em 2013, uma equipe de 120 cientistas criou o The Dark Energy Survey, um projeto dedicado exclusivamente à investigação da energia escura, antigamente chamada de antigravidade. Cerca de 300 milhões de galáxias serão monitoradas para avaliar se seus comportamentos seguem uma tendência condizente com a tese – acredita-se que 75% do universo exista nesse “formato exótico” chamado de energia escura, então esses estudos podem dar respostas úteis sobre o futuro do universo. 
A experiência da Precessão anômala da órbita de Mercúrio conduzida por Einstein é outra que gerou ainda uma contribuição para pesquisas na atualidade. As características constatadas na experiência da precessão são um dos fatores usados pelos astrônomos para descobriremnovos planetas na galáxia, já que alguns corpos celestiais de massa muito grande - normalmente estrelas - concentram a luz de objetos longínquos, atuando como uma enorme lente gravitacional. Ainda falando sobre como os estudos de Einstein sobre o espaço-tempo contribuíram para os dias atuais, a criação da bomba atômica só foi viável devido à fórmula desenvolvida pelo físico quando estudava o Princípio de Equivalência, E=mc². Com a fórmula foi possível medir a massa dos núcleos atômicos e estimar a energia que seria liberada a partir da “quebra” de átomos. Ainda segundo o artigo da Revista Galileu, o fato de ter contribuído indiretamente para uma arma de destruição em massa deixou Einstein, uma figura pública conhecida por suas declarações pacifistas, absolutamente desolado. A equação de Einstein também pressupõe que a medida que um corpo aumenta sua velocidade, sua massa também cresce (em comparação à massa de um objeto parado – tudo é relativo) já que se a velocidade aumenta, aumenta também sua energia cinética e energia e massa estão intimamente ligadas (CHINAGLIA, Mariana, 2015). 
De tempos em tempos surgem novos estudos baseados nas publicações sobre o espaço-tempo de Albert Einstein. Um dos mais discutidos e recentes é o fenômeno das ondas gravitacionais, previsto pela Teoria da Relatividade Geral. Contextualizando, a teoria diz que a força da gravidade não viaja pelo espaço instantaneamente e, sim, na velocidade da luz na forma de ondas gravitacionais. Essas ondas gravitacionais deveriam ser detectadas observando um evento gravitacional massivo, como a explosão de uma supernova ou o colapso de uma estrela com um buraco negro. O fenômeno previsto por Einstein nunca havia sido observado até o dia 11/02/2016, em que um consórcio internacional de cientistas anunciou a primeira detecção de ondas gravitacionais. Pesquisadores do projeto Ligo (Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory) encontraram distorções no espaço e no tempo causadas por um par de objetos com massas enormes interagindo entre si. Neste caso específico, os cientistas acreditam que o evento observado seja fruto da interação entre dois enormes buracos negros.
As ondas gravitacionais podem ser entendidas em sete passos básicos:
1. Na teoria da Relatividade de Einstein, o espaço e o tempo são uma coisa só: o espaço-tempo
2. O espaço-tempo, para a Relatividade, não é uma entidade fixa, mas maleável
3. Quando um astro de grande massa oscila, sua gravidade cria ondas no espaço-tempo, da mesma forma que um barco chacoalhando cria ondas na água
4. Essas ondas gravitacionais, porém, são minúsculas, com milionésimos de milionésimos de milímetros
5. O Ligo, um experimento engenhoso nos EUA, foi capaz de capturar pela primeira vez a oscilação de ondas gravitacionais
6. A fonte das ondas detectadas pelo experimento eram dois buracos negros que giravam em torno um do outro e colidiram
7. A descoberta é importante porque consolida a teoria de Einstein e porque astrônomos podem agora estudar alguns fenômenos que não são visíveis pela luz
Observando a interação de dois buracos negros os pesquisadores registraram, pela primeira vez, as ondas de distorção provocadas pela força gravitacional no espaço-tempo. De acordo com a reportagem publicada na página G1, no segmento de Ciência e Saúde, a detecção de ondas gravitacionais, requer aparelhagem capaz de perceber oscilações muito mais sutis do que a luz. O Ligo, utilizado para detectar as ondas, consiste em dois enormes detectores de cerca de 4 km de extensão nos estados de Washington e Louisiana, nos EUA, operando conjuntamente. A colisão de buracos negros registrada pelo projeto foi detectada em 14 de setembro. Cada um dos dois objetos pesava cerca de 30 vezes a massa do Sol, e o fenômeno ocorreu a 1,3 bilhão de anos-luz e os dois são estrelas mortas que implodiram dentro de sua própria força gravitacional. Os buracos negros são denominados assim porque têm uma força de atração de gravidade tão grande que capturam até a luz. Físicos do Inpex (Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais) e do IFT-Unesp (Instituto de Física Teórica da Universidade Estadual Paulista) participaram do projeto.
Figura 9- Ilustração da colisão de buracos negros similar a detectada pelo projeto ligo
A reportagem ainda diz que o experimento operou inicialmente de 2002 a 2010, porém sem captar nenhum sinal. Depois de aprimoramentos feitos para aumentar sua sensibilidade, porém, o Ligo capturou um evento interessante, poucos dias depois de ter sido religado. Os astrônomos não foram capazes de localizar ainda onde ocorreu a colisão de buracos negros detectada pelo experimento, porque para isso seriam necessários três grandes interferômetros, e o Ligo só possui dois. A única coisa que se sabe é que o evento detectado ocorreu no céu do hemisfério sul (GARCIA, Rafael, 2016).
A seguir, um esquema explicando como ocorreu a detecção das ondas gravitacionais: 
Figura 10- Explicação sobre como as ondas gravitacionais foram detectadas
Figura 11-Explicação sobre como as ondas gravitacionais foram detectadas
Quatro meses após a detecção das ondas gravitacionais, a doutoranda Margheritta Bettinelli do Instituto de Astrofísica das Canárias e da Universidade de La Laguna, descobriu o famoso anel de Einstein, previsto na sua Teoria da Relatividade Geral. O fenômeno, batizado pela equipe de Bettinelli como "Anel de Einstein das Canárias", consiste na distorção de uma luz que pode vir, por exemplo, de uma galáxia longínqua, e que é gerada pela deformação gravitacional produzida quando há uma galáxia maciça, denominada lente e localizada entre a galáxia de origem e o observador. 
Estando esses três elementos perfeitamente alinhados, o campo gravitacional da galáxia-lente causa uma deformação da estrutura espaço-temporal, que modifica o trajeto da luz (BETINELLI, Margheritta, 2016).
“Estudar esses fenômenos nos traz dados relevantes sobre a constituição da galáxia de origem e também sobre a estrutura do campo gravitacional e da distribuição da matéria escura na galáxia-lente”, afirmou Antonio Aparicio, um dos astrofísicos que lideraram o estudo. Últimas análises detectaram pequenas distorções, que mostram a presença de uma galáxia anã. 
Figura 12- Anel de Einstein das Canárias
A TEORIA DE TUDO
Até agora, a teoria da relatividade geral e da mecânica quântica são as que dominam o mundo da física. Enquanto a primeira explica a gravidade e o movimento de objetos grandes, como as estrelas e galáxias, a mecânica quântica explica o comportamento de coisas muito pequenas, como os átomos. Embora a concepção destas teorias funcionarem bem para esclarecer seus respectivos mundos, as duas continuam separadas já que cada uma tem seu próprio conceito sobre o espaço e o tempo. A resposta para esse problema é o que chamamos de Teoria de Tudo.
O Universo, em toda sua complexidade, necessita mais de uma pessoa para compreende-lo. Assim os físicos precisam se basear nos resultados de outros estudiosos para evoluir em seu desvendamento. 
Muitos pesquisadores dizem que 11 dimensões funcionam ao mesmo tempo em nosso mundo e, até o momento, só conhecemos quatro delas. O acesso a estas supostas dimensões seria uma resposta dada pela Teoria de Tudo, uma vez que esta poderia explicar como as quatro forças do Universo interagem entre si: gravidade, a força nuclear forte, a força nuclear fraca e a eletromagnética. 
Figura 13- Relação entre as forças fundamentais e a teoria de tudo
A teoria das cordas foi desenvolvida na tentativa de unificar essas duas principais teorias da Física Moderna. Ela começou a ser desenvolvida em 1919, por Theodor Kaluza, e continua evoluindo. A última inovação foi proposta por Edward Witten entre 1994 e 1997.
De acordo com essa teoria, os quarks (partículas elementares) são formados por pequenos filamentos de energia semelhantes a pequenas cordas vibrantes. Essas cordas estariam vibrando em diferentes padrões, com frequências distintas, produzindo as diferentes partículas que compõem o nosso mundo. 
Figura 14- demosntraçãoda decomposição da matéria em menores partes
Ao afirmar que tudo que forma o universo é constituído de uma única forma, a teoria das cordas consegue unificar todas as teorias da Física. Já que todas as partículas que formam a matéria são formadas por apenas uma entidade, todas elas podem ser explicadas por apenas uma teoria.
A principal consequência da teoria das cordas está na sua demonstração matemática: ela não funciona em um universo com três dimensões espaciais, mas, sim, em um com dez dimensões de espaço e uma de tempo! Isso quer dizer que, se a teoria for comprovada, existem sete dimensões espaciais que não conseguimos perceber e que vão além da altura, comprimento e largura. Isso representa uma nova visão do universo bem diferente do que já conhecemos.
A busca por esta teoria final está no início, e obviamente existem controvérsias, mas é este o método que impulsiona o progresso científico.
Agora, uma nova equação foi proposta pelo físico Leonard Susskind, da Universidade Stanford, nos Estados Unidos, que almeja reunir essas teorias. Para ele, a ligação entre as duas está nos famosos buracos de minhoca (atalho que liga dois lugares no espaço-tempo).
A equação é dada por: ER = EPR, onde O “E” e o “R” se referem a Albert Einstein e a Nathan Rosen que estudaram sobre tais buracos, e P”, que se refere ao físico Boris Podolsky, o qual fez parte do estudo que descreve o entrelaçamento quântico.
A definição de buracos de minhoca como atalhos no espaço e no tempo, quer dizer que, teoricamente, se você cair em um deles, você vai surgir em outro lugar do espaço e também em outro tempo.
Já o entrelaçamento quântico descreve como duas partículas diferentes podem interagir de uma forma que dividam a mesma existência, ou seja, tudo o que acontece com uma partícula, teoricamente, poderia acontecer também com a outra, mesmo que elas estejam a anos-luz de distância.
No novo estudo, Susskind propõe a hipótese de que duas pessoas peguem algumas partículas entrelaçadas e viajem para direções opostas do universo. Chegando lá, os dois esmagam suas partículas com muita força, e o resultado seria dois buracos negros ligados por um buraco de minhoca. Essa seria a ligação dos dois campos diferentes da física, que poderia servir de base para a Teoria de Tudo com a qual Einstein sempre sonhou.  
A busca por esta teoria final está no início, e obviamente existem controvérsias, teorias alternativas, falta de consenso, debates acirrados, egos abalados e mesmo teorias completamente malucas. Mas é este o mecanismo que impulsiona o progresso científico
o Universo é influenciado por quatro forças: gravidade, eletromagnetismo, interação nuclear forte e interação nuclear fraca. Porém, até hoje, não sabemos de que maneira a gravidade funciona em conjunto com as três outras forças. Muitos pesquisadores dizem que 11 dimensões funcionam ao mesmo tempo em nosso mundo e, até o momento, só conhecemos quatro delas. O acesso a estas supostas dimensões que ainda não conhecemos também seria uma resposta que viria com a descoberta da grande questão da Teoria de Tudo.
O estudo ainda precisa passar por uma revisão formal, mas um time de físicos do Instituto de Tecnologia da Califórnia (Caltech) sugeriu uma hipótese parecida.
conclusão
Conclui-se com este trabalho que a concepção de espaço-tempo se deve a uma junção de várias teorias que foram aprimoradas e adaptadas de acordo com a descoberta de novos fenômenos. Embora existam muitas interpretações que tratam as teorias da mecânica quântica como independentes da mecânica clássica, as novas teorias representam adaptações das antigas, Einstein por exemplo em sua teoria da relatividade, usou muitos conceitos que já haviam sido discutidos por outros físicos e cientistas. Reconhece-se também com essa pesquisa, que a Teoria da Relatividade é um dos principais pilares da física moderna, sendo uma das responsáveis por revolucionar a forma como espaço, tempo e gravidade são tratados e entendidos. A partir dessa teoria, pode-se aprofundar estudos nas áreas da expansão do universo (Big Bang), na deflexão da luz, na descoberta dos buracos negros e, mais recentemente, na primeira detecção da existência das ondas gravitacionais previstas preliminarmente na publicação da TG do físico. Em meio a revolução conceitual advinda dos novos princípios trazidos pela física moderna, surge a necessidade da criação de uma teoria capaz de unificar todas essas concepções e ainda promover um método mais eficaz de explicar e controlar os fenômenos que ocorrem na natureza, tal teoria é denominada como a teoria de tudo. 
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