Teoria da relatividade

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Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia – IFCE

TEORIA DA RELATIVIDADE RESTRITA

Fortaleza – Ceará
Abril de 2011

INTRODUÇÃO

Einstein disse: “a velocidade da luz é absoluta e os intervalos de espaço e tempo são relativos”, quando a concepção válida antes dessa era a de Newton:“ intervalos de tempo e espaço são absolutos enquanto a velocidade da luz é relativa.”
A idéia nãofoi bem recebida. Não era simples aceitar uma modificação tão profunda na visão de mundo Newtoniana, que tanto sucesso já havia tido, e abandonar a materialização do Espaço e do Tempo Absolutos e Verdadeiros. A Teoria da Relatividade provocou mudanças significativas na comunidade científico. O presente trabalho visa abordar a Teoria da Relatividade, focando em uma de suas teorias secundárias aTRR (Teoria Restrita da Relatividade)

DESENVOLVIMENTO

• O Início da Teoria da Relatividade

A teoria da relatividade foi uma revolução para o século XX, pois ela provocou inúmeras transformações em conceitos básicos como também proporcionou que fatos importantes, ainda não explicáveis, pudessem ser explicados. Essa teoria surgiu com o físico alemão Albert Einstein. Nascido em Ulm,Einstein foi físico e pesquisador muito conhecido por ter proposto a teoria da relatividade, mas também foi ele quem explicou corretamente o efeito fotoelétrico, fato esse que possibilitou o desenvolvimento da bomba atômica, mesmo sem ele saber para quais fins se destinava.

A teoria da relatividade é composta de duas outras teorias: Teoria da Relatividade Restrita, que estuda os fenômenos emrelação a referenciais inerciais, e a Teoria da Relatividade Geral, que aborda fenômenos do ponto de vista não-inercial. Apesar de formar uma só teoria, elas foram propostas em tempos diferentes, no entanto ambas trouxeram o conhecimento de que os movimentos do Universo não são absolutos, mas sim relativos.

• A Teoria Restrita da Relatividade (TRR)

A Teoria Restrita (ou Especial) daRelatividade, descreve a física do movimento na ausência de campos gravitacionais. As leis de Newton consideram que tempo e espaço são os mesmos para os diferentes observadores de um mesmo fenômeno físico. Antes da formulação da Teoria da Relatividade Restrita, Hendrik Lorentz e outros tinham descoberto que o eletromagnetismo não respeitava a física newtoniana já que as observações do fenômeno podiam diferirpara duas pessoas que estivessem se movendo uma em relação à outra a uma velocidade próxima da luz. Assim, enquanto uma observa um campo magnético, uma outra interpreta aquele como um campo elétrico.
A noção de variação das leis da física no que diz respeito aos observadores é a que dá nome à teoria, à qual se apõe o qualificativo de especial ou restrita por cingir-se apenas aos sistemas emque não se têm em conta os campos gravitacionais. Uma generalização desta teoria é a Teoria Geral da Relatividade, publicada igualmente por Einstein em 1915, incluindo os ditos campos.
A relatividade restrita também teve um impacto na filosofia, eliminando toda possibilidade de existência de um tempo e de durações absolutas no conjunto do universo (Newton) ou como dados a priori da nossaexperiência (Kant). Depois de Henri Poincaré, a relatividade restrita obrigou os filósofos a reformular a questão do tempo.

- Invariância da Velocidade da Luz
Para fundamentar a TRR, Einstein postulou, baseado nas equações de Maxwell, que a velocidade da luz no vácuo é a mesma para todos os observadores inerciais. Da mesma forma, ressaltou que toda teoria física deve ser descrita por leis que tenhamforma matemática semelhante em qualquer sistema de referência inercial, ou seja, as leis da física devem ser as mesmas para todos os sistemas inerciais. O primeiro postulado está em concordância com as equações de Maxwell do eletromagnetismo.Einstein confirmou esses princípios com as equações de Lorentz. Ao aplicá-las segundo estes conceitos, a mecânica resultante tem várias propriedades...
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