Síntese
Introdução à motivação teórica da Relatividade Geral, a partir do Princípio da Equivalência.
Palavras-chave
- Relatividade Geral
- Princípio da Equivalência
- Massa inercial
- Massa gravitacional
Objectivos de aprendizagem
A aprendizagem neste tópico envolve os seguintes objectivos:
- Comparar a Relatividade Geral com a Mecânica Clássica de Newton;
- Compreender o Princípio da Equivalência.
Pré-requisitos
Os seguintes conhecimentos são essenciais para a compreensão deste tópico:
A preocupação inercial
Todos já experimentámos a sensação de aumento de peso quando um elevador acelera a caminho de um andar superior: passados alguns instantes, o familiar ”pregar ao chão” desaparece, e sabemos intuitivamente que o elevador está em ”velocidade de cruzeiro”; ao aproximar-se do objectivo, a travagem provoca a mais simpática sensação de leveza. Podemos imaginar que, se o elevador sofresse uma desaceleração demasiado brusca, ficaríamos numa situação de aparente ausência de peso (a chamada imponderabilidade)... e com um galo na cabeça, depois de chocarmos contra o tecto.
Quem já leu algo sobre física sabe que tal variação do peso não é real, isto é, que a atracção gravitacional entre a Terra e o nosso corpo não é alterada pela marcha do elevador. Saberá também que a sensação de variação de peso se deve às chamadas forças de inércia, que permitem analisar a dinâmica de um referencial não inercial (isto é, acelerado), como é o caso do elevador ao arrancar e parar a sua marcha.
- Fig. 1 - Albert Einstein.
- Fonte: NASA
.
Para a física clássica do final do Século XIX e início do Século XX, bem como no currículo de uma disciplina introdutória de Física, justifica-se a utilização de aspas: sentimos um ”aumento” do peso ao acelerar, uma ”diminuição” ao travar... No entanto, esta questão, aparentemente retórica, preocupava bastante Albert Einstein, uma das mentes mais inquietas e geniais da Humanidade.
Para Einstein, a distinção entre referenciais
”bons” (os inerciais, não acelerados e onde as leis da Física se podem aplicar)
e ”maus” (não-inerciais, acelerados e onde as leis da Física
requerem forças ”de inércia” que o relacionam com
referenciais inerciais) era
deselegante e pouco natural. Esta preocupação vem na sequência
da sua teoria da Relatividade Restrita desenvolvida e publicada
em 1905. Nesta teoria, Einstein generalizou as noções
de posição
relativa desenvolvidas muito antes por Galileu,
ao considerar que o próprio tempo era uma grandeza cuja medição
dependia do movimento de cada observador. Resolveu, assim, um puzzle que inquietava
os físicos, eliminando propostas que consideravam a
existência de um referencial privilegiado, onde os observadores estão
em repouso em relação ao hipotético
éter
.
Para comentar tem de estar registado no portal.