e-escola

Introdução à relatividade geral Básico

Publicado em 26/06/2009 

Ficha de Aprendizagem

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.

Einstein
Fig. 1 - Albert Einstein.
Fonte: NASALink externo.

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 éterTooltip .

Autor e Créditos

Autor:

Créditos:

  • Pedro Abrantes
  • Carla Pessoa
 

Tópicos Relacionados

 

Referências Bibliográficas

  • [1] Pais A., Subtil é o Senhor - Vida e pensamento de Albert Einstein, Gradiva Publicações, 1999.
  • [2] Geroch R., General Relativity from A to B, University of Chicago Press, 1978.
  • [3] Bondi H., Relativity and Common Sense, New York Dover, 1964.
  • [4] Sklar L., Space, Time, and Spacetime, University of California Press, 1974.
 

Para comentar tem de estar registado no portal.

Esqueceu-se da password?

© 2008-2009, Instituto Superior Técnico. Todos os direitos reservados.
  • Feder
  • POS_conhecimento