Alfaconnection
By Lucien Silvano Alhanati
Física
Relatividade REL
Introdução REL01
Histórico REL0101
Qual foi a primeira manifestação da relatividade na Idade Moderna ? REL010101
Nicolau Copérnico em 1506 escreveu um trabalho onde
mostra que é muito mais simples estudar o movimento dos planetas em
torno do Sol do que estuda-los em movimento em torno da Terra. Era a substituição do modelo cosmológico aristotélico geocêntrico pelo modelo heliocêntrico, mostrando que as leis físicas descobertas na Terra não dependiam de uma posição privilegiada do planeta. |
Conceito de referencial inercial no início do século XVII ? REL010102
Galileu, no início do século XVII, mostrou que as leis da mecânica descobertas por
Newton eram válidas apenas para referenciais em repouso e para qualquer outro em
movimento retilíneo com velocidade de módulo constante, surgiu o conceito de referencial
inercial. Um observador no interior de uma caixa totalmente fechada que se comporta como um referencial inercial não é capaz de descobrir se ela estava em repouso ou em movimento. |
O que se entende por tempo absoluto ? REL010103
Newton e Galileu consideravam o tempo uma grandeza que
não dependia do referencial. Este tempo é denominada de tempo absoluto. O tempo e o espaço eram grandezas que não dependiam uma da outra. |
Validação das leis da mecânica estabelecidas por Newton para referenciais acelerados. REL010104
Foi constatado que as leis da mecânica estabelecidas por
Newton não eram válidas para referenciais acelerados. Exemplos: 1 - quando um avião em seu deslocamento possui uma aceleração vertical maior que a da gravidade, um passageiro peso na cadeira pelo cinto de segurança vê um objeto livre subir. 2 - um passageiro no interior de um carro que faz uma curva para a esquerda vê um objeto livre deslocando-se para a direita. 3 - um corpo se aproxima de um carrossel em movimento retilíneo, um observador situado no carrossel vê este corpo se deslocar num movimento curvilíneo. Para estes referencias as leis da mecânica não são
válidas. |
Instituição das Equações de Maxwell em meados do século XIX. REL010105
Maxwell utilizou o trabalho de físicos anteriores, como
Coulomb, Gauss, Faraday e Ampère reunindo e organizando todo o
conhecimento adquirido até a sua época. Todas as conclusões foram
fundamentadas em quatro leis representadas por quatro equações que
posteriormente foram denominadas de Equações de Maxwell. As quatro leis são: |
Cálculo da velocidade de propagação da luz no vácuo a partir das Equações de Maxwell. REL010106
A compatibilidade das Equações de Maxwell com a equação de uma onda na qual a velocidade de propagação é constante leva a concluir que a luz é uma onda eletromagnética cuja velocidade de propagação no vácuo tem o valor c. |
Medida da velocidade de propagação da luz realizada por Michelson e Morley em 1887. REL010107
Michelson e Morley mediram a velocidade de propagação
da luz usando um equipamento denominado de interferômetro mostrado
esquematicamente na figura.
A velocidade foi medida em várias direções e sentidos em relação à rotação da Terra e a conclusão foi que os valores não variavam e que era compatível com o valor teórico obtido com as Equações de Maxwell. |
Estabelecimento das Transformações de Lorentz em 1904 REL010108
A constância da velocidade de propagação da luz para
qualquer referencial tornou as equações do eletromagnetismo
incompatíveis com os referenciais inerciais. Lorentz descobriu uma transformação que deixa inalterada a forma das Equações de Maxwell. Nesta transformação são introduzidos fatores e correção g (fator de Lorentz) e b (parâmetro de velocidade) e o tempo passa a depender da posição e da velocidade criando o conceito do referencial espaço-tempo. |
Surgimento da Relatividade Restrita em 1905. REL010109
Albert Einstein baseado nos trabalhos de Michelson, Morley, Lorentz e outros como Poincaré propõe um princípio de relatividade mais abrangente que se aplica tanto às leis da mecânica quanto às leis do eletromagnetismo que passou a se denominar de Relatividade Restrita. |