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espaco tempo

Quando o físico e filósofo Isaac Newton concluiu seu “Philosophiae Naturalis Principia Mathematica”, no fim do século 17, ele estava liderando uma revolução científica que alterou a maneira pela qual as pessoas viam o mundo. No trabalho, ele expôs diversos conceitos que se tornariam a base da física clássica.

Entre as importantes teorias que Newton introduziu estão as leis do movimento que governam a maneira como objetos se movem pelo espaço, entre as quais a lei da gravitação universal e a base do cálculo geométrico. A maioria das pessoas considera Newton genial e os cientistas continuam a aplicar suas ideias a circunstâncias cotidianas.

Newton incluiu em seu “Principia Mathematica” um escolium – um apêndice de notas explicativas – e nele definia diversos princípios importantes, entre os quais a ideia de tempo absoluto. Ainda que compreendesse que relógios não eram perfeitos e que medir o tempo estava sujeito a erros humanos, Newton acreditava em um tempo absoluto, que seria como uma espécie de tempo universal, onipotente, quase divino – o mesmo para todos, em todos os lugares.

Em outras palavras, uma pessoa que estivesse no Pólo Norte da Terra experimentaria o tempo da mesma maneira que uma pessoa que estivesse em Marte.

A visão de Newton sobre o tempo o mantinha separado do espaço. Porém, quando Albert Einstein introduziu sua Teoria da Relatividade no começo do século 20, ele sugeriu que tempo e espaço não eram separados, mas sim que estavam interligados.

Tempo e espaço se combinavam para formar o espaço-tempo, e todos mediriam suas experiências nele de maneira diferente porque a velocidade da luz (300 mil quilômetros por segundo) é a mesma para todos os observadores.

velocidade da luz

Ou seja, se todos os observadores precisam concordar que a velocidade da luz é de 300 mil quilômetros por segundo então é impossível que concordem quanto ao tempo que outros objetos levam para viajar com relação a eles.

Einstein também sugeriu que o espaço-tempo não era plano, mas curvo, ou “distorcido” pela existência de matéria e energia. Grandes corpos do espaço-tempo, como a Terra, não estão apenas flutuando em órbita. Em vez disso, imagine uma maçã sobre um cobertor esticado – o peso da maçã distende o cobertor. Caso a Terra seja a maçã, poderíamos imaginar o cobertor em que ela está pousada como o espaço-tempo.

Isso significa que alguém que se move pelo espaço-tempo vai experimentá-lo diferentemente em pontos diversos. O tempo parecerá mais lento na proximidade de objetos maciços porque o espaço-tempo é distorcido pelo peso. Essas previsões foram confirmadas na prática. Em 1962, cientistas colocaram dois relógios atômicos no topo e no fundo de uma torre de água.

O relógio no fundo, mais próximo ao centro maciço da Terra, funcionou mais devagar. Einstein deu a esse fenômeno o nome de dilatação temporal.

Explicações adicionais sobre a curvatura do espaço-tempo e sobre a dilação temporal surgiram na forma de uma experiência conhecida como o paradoxo dos gêmeos, proposta em 1911 pelo físico francês Paul Langevin. Caso um gêmeo viva na base de uma montanha e o outro no alto, o gêmeo que vive na base envelhecerá mais devagar. Ele seria mais jovem que o segundo gêmeo, ainda que por uma margem muito pequena.

Porém, se um gêmeo fosse lançado em uma espaçonave movendo-se com velocidade próxima à velocidade da luz, ele retornaria muito mais novo que o outro gêmeo porque aceleração elevada e grandes massas gravitacionais são a mesma coisa, sob a relatividade.

Evidentemente, ninguém chegou a enviar um gêmeo a uma órbita de alta velocidade, mas os cientistas comprovaram a hipótese nos anos 70 ao colocar um relógio atômico em órbita. Ele voltou à Terra medindo uma passagem de tempo muito inferior à constatada pelos relógios atômicos que ficaram em terra.

Por isso, da próxima vez que você se atrasar para o trabalho ou sonhar que o fim de semana deveria durar mais, garanta que esteja bem perto do chão e acelere ao máximo.

Aulas tediosas e salas de espera em consultórios, por outro lado, devem ser passadas na mais alta sala de uma torre bem alta!

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