Mostrar código-fonte de Teoria da relatividade

[[Ficheiro:BBH_gravitational_lensing_of_gw150914.webm|miniaturadaimagem|262x262px|Simulação em vídeo da fusão GW150914, mostrando a distorção do espaço-tempo causada pela gravidade à medida que os [[buracos negros]] orbitam e se fundem]]
'''Teoria da Relatividade'''<ref>{{citar web |url=http://mundoestranho.abril.com.br/materia/o-que-e-a-teoria-da-relatividade |titulo=O que é a Teoria da Relatividade? |publicado=Mundo Estranho |acessodata=3 de junho de 2016 |arquivourl=https://web.archive.org/web/20111030032710/http://mundoestranho.abril.com.br/materia/o-que-e-a-teoria-da-relatividade |arquivodata=2011-10-30 |urlmorta=no }}</ref><ref>{{citar web |url=http://educacao.uol.com.br/disciplinas/fisica/teoria-da-relatividade-albert-einstein-promoveu-uma-revolucao-na-fisica.htm |titulo=Teoria da Relatividade: Albert Einstein promoveu uma revolução na física |autor =Paulo Augusto Bisquolo |publicado=UOL Educação > Pesquisa Escolar / Especial para a Página 3 Pedagogia & Comunicação |acessodata=3 de junho de 2016 |arquivourl=https://web.archive.org/web/20140812102351/http://educacao.uol.com.br/disciplinas/fisica/teoria-da-relatividade-albert-einstein-promoveu-uma-revolucao-na-fisica.htm |arquivodata=2014-08-12 |urlmorta=no }}</ref> é a denominação dada ao conjunto de duas teorias científicas: a [[Relatividade Restrita]] (ou Especial<ref>{{citar web |url=http://www.feiradeciencias.com.br/sala23/23_R13.asp |titulo=O que é a Teoria da Relatividade Especial? |autor =Dr. Roberto Belisário [Físico] (e Prof. Luiz Ferraz Netto) |publicado=Feira de Ciências |acessodata=4 de junho de 2016 |arquivourl=https://web.archive.org/web/20090417024630/http://www.feiradeciencias.com.br/sala23/23_R13.asp |arquivodata=2009-04-17 |urlmorta=no }}</ref>) e a [[Relatividade Geral]],<ref>{{citar web |url=http://revistagalileu.globo.com/Ciencia/noticia/2015/11/5-conceitos-que-foram-revolucionados-pela-teoria-geral-da-relatividade.html |titulo=5 conceitos que foram revolucionados pela Teoria da Relatividade Geral |autor =Mariana Chinaglia (e João Mello Borroul) |publicado=Galileu |acessodata=3 de junho de 2016 |arquivourl=https://web.archive.org/web/20151213152242/http://revistagalileu.globo.com/Ciencia/noticia/2015/11/5-conceitos-que-foram-revolucionados-pela-teoria-geral-da-relatividade.html |arquivodata=2015-12-13 |urlmorta=no }}</ref> propostas e publicadas em 1905 e 1915, respectivamente por [[Albert Einstein]], concluindo estudos precedentes do físico neerlandês [[Hendrik Lorentz]], entre outros. Ela substitui os conceitos independentes de espaço e tempo da Teoria de [[Isaac Newton|Newton]] pela ideia de espaço-tempo como uma entidade geométrica unificada. O espaço-tempo na relatividade especial consiste de uma [[Variedade (matemática)|variedade]] diferenciável de 4 dimensões, três espaciais e uma temporal (a [[quarta dimensão]]), munida de uma [[Métrica (matemática)|métrica]] pseudo-riemanniana, o que permite que noções de geometria possam ser utilizadas. É nessa teoria, também, que surge a ideia de [[velocidade da luz]] [[invariância|invariante]].

O termo ''especial'' é usado porque ela é um caso particular do princípio da relatividade em que efeitos da [[gravidade]] são ignorados. Dez anos após a publicação da teoria especial, Einstein publicou a [[Teoria Geral da Relatividade]], que é a versão mais ampla da teoria, em que os efeitos da gravitação são integrados, surgindo a noção de espaço-tempo curvo.

== História ==
{{relatividade geral}}
O princípio da relatividade foi surgindo ao longo da história da [[filosofia]] e da [[ciência]] como consequência da compreensão progressiva de que dois [[Referencial|referenciais]] diferentes oferecem visões perfeitamente plausíveis, ainda que diferentes, de um mesmo efeito.

O princípio da relatividade foi inserido na ciência moderna por [[Galileu]] e afirma que o movimento, ou pelo menos o [[movimento retilíneo uniforme]], só tem algum significado quando comparado com algum outro ponto de referência. Segundo o princípio da relatividade de Galileu, ''não existe sistema de referência absoluto'' pelo qual todos os outros movimentos possam ser medidos. Galileu referia-se à posição relativa do [[Sol]] (ou sistema solar) com as estrelas de fundo. Com isso, elaborou um conjunto de transformações chamadas 'transformações de Galileu', compostas de cinco leis, para sintetizar as leis do movimento quanto a mudanças de referenciais. Mas naquele tempo acreditava-se que a propagação eletromagnética, ou seja, a [[luz]], fosse instantânea; e, portanto, Galileu e mesmo Newton não consideravam em seus cálculos que os acontecimentos observados fossem dissociados dos fatos. Esse fenômeno que separava a luz do som, aqui na Terra, seria mais acentuado quando observado a grandes distâncias, e já mostrava, em fins do [[século XIX]], a importância de estabelecer normas aplicáveis a uma teoria do tempo.

Muitos historiadores e físicos atribuem a criação da famosa fórmula que explica a relação entre massa e energia ao físico italiano [[Olinto De Pretto]], que, segundo especulações, desenvolveu a fórmula dois anos antes que [[Albert Einstein]], e que teria previsto o seu uso para fins bélicos e catastróficos, como o desenvolvimento de bombas atômicas. Apesar disso, foi Einstein o primeiro a dar corpo à teoria, juntando os diversos fatos até então desconexos e os interpretando corretamente.

== Postulados da relatividade ==
1. Primeiro postulado (princípio da relatividade)

'''As leis que governam as mudanças de estado em quaisquer sistemas físicos tomam a mesma forma em quaisquer sistemas de coordenadas inerciais.'''

Nas palavras de [[Albert Einstein|Einstein]]:<blockquote>''"...existem sistemas cartesianos de coordenadas - os chamados sistemas de inércia - relativamente aos quais as leis da mecânica (mais geralmente as leis da física) se apresentam com a forma mais simples. Podemos assim admitir a validade da seguinte proposição: se K é um sistema de inércia, qualquer outro sistema K' em movimento de translação uniforme relativamente a K, é também um sistema de inércia."''</blockquote>2. Segundo postulado (invariância da [[velocidade da luz]])

'''A luz tem velocidade invariante igual a c em relação a qualquer sistema de coordenadas inercial.'''<blockquote>''A velocidade da luz no vácuo é a mesma para todos os observadores em referenciais inerciais e não depende da velocidade da fonte que está emitindo a [[luz]], tampouco do observador que a está medindo. A luz não requer qualquer meio (como o ''éter'') para se propagar. De fato, a existência do ''éter'' é mesmo '''contraditória''' com o conjunto dos fatos e com as leis da mecânica.''</blockquote>[[Imagem:Albert Einstein Head.jpg|thumb|direita|[[Albert Einstein]] fotografado por Oren J. Turner em [[1947]]]]Apesar do primeiro postulado ser quase senso comum, o segundo não é tão óbvio. Mas ele é de certa forma uma consequência de se utilizar o primeiro postulado ao se analisarem as equações do [[Electromagnetismo|eletromagnetismo]]. Através das [[transformação de Lorentz|transformações de Lorentz]] pode-se demonstrar o segundo postulado.

Porém, é necessário dizer que Einstein, segundo alguns, não quis basear a relatividade nas equações de Maxwell, talvez porque entendesse que a validade destas não era ilimitada. Isto decorre da existência do [[fóton]], o que [[Conhecimento tácito|tacitamente]] indica que as equações de campo previstas por Maxwell não podem ser '''''rigorosamente''''' lineares.

== Consequências da relatividade restrita ==
A relatividade restrita (ou especial) tem consequências consideradas bizarras por muitas pessoas. Esta opinião é perfeitamente compreensível, pois estas consequências estão relacionadas a comparações entre observadores movimentando-se a velocidades próximas à da [[luz]], e o ser humano não tem nenhuma experiência com viagens a velocidades comparáveis à [[velocidade da luz]]. Eis algumas das consequências:

* ao observar qualquer [[relógio]] que se mova em relação ao referencial adotado, observadores estáticos com relógios sincronizados entre si ao longo de sua rota no citado referencial verão o relógio móvel atrasar-se em relação à seus próprios relógios, quando aquele passar por sua posição. O intervalo de [[tempo próprio]] corresponde ao menor dos intervalos de tempo separando dois eventos passíveis de serem mensurados mediante observação de relógios no referencial em questão. Ou de forma equivalente, o intervalo de tempo próprio de um dado referencial é usualmente menor que os correspondentes intervalos de tempo próprios de outros referenciais que encontrem-se animados em relação ao primeiro e que estejam a observar os mesmos eventos em consideração.
* Eventos que ocorrem simultaneamente em um referencial inercial não são necessariamente simultâneos em outro referencial em movimento relativo (falta de simultaneidade).
* Medidas acerca das dimensões de objetos que se movem em relação a um dado referencial serão inferidas com valores menores do que as determinadas para os mesmos objetos quando inferidas em referenciais nos quais estes encontrem-se inanimados. Se um corpo está em movimento ao longo de um eixo em um dado referencial, a dimensão do corpo ao longo '''deste''' eixo parecerá menor do que aquela determinada quando o mesmo corpo encontrava-se parado em relação ao referencial do observador (contração dos comprimentos).

== Aplicações modernas ==
Longe de ser simplesmente de interesse teórico, os efeitos relativísticos são importantes preocupações práticas da engenharia. A medição baseada em satélite precisa levar em consideração os efeitos relativísticos, pois cada satélite está em movimento em relação a um usuário ligado à Terra e, portanto, em um quadro de referência diferente sob a teoria da relatividade. Os sistemas de posicionamento global, como [[GPS]], [[GLONASS]] e [[Galileo]], devem levar em conta todos os efeitos relativísticos, como as consequências do campo gravitacional da [[Terra]], para trabalhar com precisão.<ref>Ashby, N. Relativity in the Global Positioning System. ''Living Rev. Relativ.'' '''6,''' 1 (2003). <nowiki>https://doi.org/10.12942/lrr-2003-1</nowiki>{{citar web|url=http://relativity.livingreviews.org/Articles/lrr-2003-1/download/lrr-2003-1Color.pdf|título=Archived copy|arquivourl=https://web.archive.org/web/20151105155910/http://relativity.livingreviews.org/Articles/lrr-2003-1/download/lrr-2003-1Color.pdf|arquivodata=2015-11-05|urlmorta=|acessodata=2015-12-09}}</ref> Este também é o caso da medição de tempo de alta precisão.<ref name="Francis2002">{{citar periódico|url=http://tycho.usno.navy.mil/ptti/ptti2002/paper20.pdf |título=Timekeeping and Time Dissemination in a Distributed Space-Based Clock Ensemble |data=2002 |periódico=Proceedings 34th Annual Precise Time and Time Interval (PTTI) Systems and Applications Meeting |último =Francis |primeiro =S. |páginas=201–214 |arquivourl=https://web.archive.org/web/20130217211012/http://tycho.usno.navy.mil/ptti/ptti2002/paper20.pdf |arquivodata=17-2-2013 |autor7 =Nelson, R.A. |autor2 =B. Ramsey |autor3 =S. Stein |autor4 =Leitner, J. |autor5 =Moreau, J.M. |autor6 =Burns, R. |autor8 =Bartholomew, T.R. |autor9 =Gifford, A. |acessodata=14-4-2013 |urlmorta=}}</ref> Instrumentos que variam de microscópios eletrônicos a aceleradores de partículas não funcionariam se as considerações relativísticas fossem omitidas.<ref>{{citar livro|url=https://archive.org/details/isbn_9780521435321|título=Einstein's Mirror|último1 =Hey|primeiro1 =Tony|último2 =Hey|primeiro2 =Anthony J. G.|último3 =Walters|primeiro3 =Patrick|publicado=Cambridge University Press|isbn=978-0-521-43532-1|edição=illustrated|ano=1997|página=x (preface)|url-access=}}</ref>

== Ver também ==
* [[Albert Einstein]]
* [[Relatividade geral]]
* [[Relatividade restrita]]

{{Referências}}

== Ligações externas ==
{{commonscat|Theory of relativity}}
* {{Link|en|2=http://ocw.mit.edu/OcwWeb/Physics/8-033Fall-2006/CourseHome/index.htm |3=Cadeira introductória do MIT (OCW)}}

{{Esboço-física}}{{Física-rodapé}}
{{Portal3|Física|Ciência}}
{{Controle de autoridade}}

[[Categoria:Relatividade]]