Teoria da Relatividade

Teoria da Relatividade

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Teoria da Relatividade - Uma Breve História
A Teoria da Relatividade, proposta pelo físico judeu Albert Einstein (1879-1955) no início do século 20, é um dos mais significativos avanços científicos do nosso tempo. Embora o conceito da relatividade não tenha sido introduzido por Einstein, sua maior contribuição foi o reconhecimento de que a velocidade da luz no vácuo é constante e um limite físico absoluto para o movimento. Isto não tem um grande impacto na vida cotidiana de uma pessoa, uma vez que viajamos em velocidades muito mais lentas que a velocidade da luz. Para objetos que viajam quase à velocidade da luz, no entanto, a teoria da relatividade afirma que os objetos se movem mais devagar e com o comprimento mais curto do ponto de vista de um observador na Terra. Einstein também formou a famosa equação E = mc2, a qual revela a equivalência entre massa e energia.

Quando Einstein aplicou a sua teoria a campos gravitacionais, ele criou o "continuum espaço-tempo curvo", o qual retrata as dimensões de espaço e tempo como uma superfície bidimensional onde objetos maciços criam vales e depressões na superfície. Este aspecto da relatividade explicou os fenômenos da curvatura da luz ao redor do Sol, predisse buracos negros bem como a Radiação Cósmica de Fundo em Microondas (RCFM) - uma descoberta que rende anomalias fundamentais à hipótese clássica de Estado Estacionário. Pelo seu trabalho sobre a relatividade, o efeito fotoelétrico e a radiação de corpo negro, Einstein recebeu o Prêmio Nobel em 1921.

Teoria da Relatividade - As Bases
Os físicos geralmente dicotomizam a Teoria da Relatividade em duas partes.

  • A primeira é a Teoria Especial da Relatividade, a qual trata basicamente da questão de saber se repouso e movimento são relativos ou absolutos, e as consequências da conjetura de Einstein de que são relativos.

  • A segunda é a Teoria Geral da Relatividade, a qual se aplica principalmente às partículas na medida que se aceleram, especialmente devido à gravitação, e atua como uma revisão radical da teoria de Newton, prevendo novos resultados importantes para o movimento rápido e/ou organismos muito volumosos. A Teoria Geral da Relatividade corretamente reproduz todas as previsões validadas da teoria de Newton, mas amplia a nossa compreensão de alguns dos princípios fundamentais. A física newtoniana já havia teorizado previamente que a gravidade operava através do espaço vazio, mas a teoria não tinha o poder explicativo sobre como a distância e a massa de um determinado objeto poderiam ser transmitidas através do espaço. A relatividade geral resolve este paradoxo, pois mostra que os objetos continuam a se mover em linha reta no espaço-tempo, mas observamos o movimento como aceleração devido à natureza curva do espaço-tempo.
Em anos recentes, as teorias de Einstein de relatividade especial e geral têm sido confirmadas como precisas a um grau muito elevado, e os dados corroboram muitas previsões importantes, a mais famosa das quais foi o eclipse solar de 1919 que prestou testemunho de que a luz das estrelas é realmente defletida pelo sol quando a luz passa por perto do sol no seu caminho para a terra. O eclipse solar total permitiu que os astrônomos - pela primeira vez - analisassem a luz das estrelas perto da borda do sol, o que tinha sido anteriormente inacessível ao observador devido ao brilho intenso do sol. O eclipse também previu a taxa em que duas estrelas de nêutrons, orbitando uma à outra, aproximariam-se uma da outra. Quando este fenômeno foi documentado pela primeira vez, a relatividade geral mostrou-se exata com uma precisão maior que um trilionésimo de um por cento, tornando-a assim um dos princípios mais bem confirmados no campo da física.

Aplicar o princípio da relatividade geral ao nosso cosmos revela que ele não é estático. Edwin Hubble (1889-1953) demonstrou em 1928 que o universo está se expandindo, mostrando sem qualquer sombra de dúvida que o universo começou a existir em um tempo finito. A interpretação contemporânea mais comum dessa expansão é que ela começou a existir a partir do momento do Big Bang, cerca de 13,7 bilhões de anos atrás. No entanto, este não é o único modelo cosmológico plausível que existe nos âmbitos acadêmicos, e muitos físicos criacionistas, tais como Russell Humphreys e John Hartnett, têm idealizado modelos que operam em um quadro bíblico, o qual – até agora - tem resistido ao teste crítico dos oponentes mais veementes.

Teoria da Relatividade - Um Testemunho da Criação
Usando a expansão cósmica observada juntamente com a teoria geral da relatividade, podemos inferir a partir dos dados que quanto mais retrocedermos no tempo, menor o universo deve ser. No entanto, isto não pode ser extrapolado indefinidamente. A expansão do universo nos ajuda a entender a direção em que o tempo flui. Isso é conhecido como a seta cosmológica de tempo e implica que o futuro é - por definição - a direção em que o universo aumenta de tamanho. A expansão do universo também dá origem à segunda lei da termodinâmica, a qual afirma que a entropia total (ou desordem) no universo só pode aumentar com o tempo porque a quantidade de energia disponível para o trabalho se deteriora com o tempo. Se o universo fosse eterno, portanto, a quantidade de energia utilizável disponível para o trabalho já teria se esgotado. Daí se conclui que em um ponto o valor da entropia foi 0 absoluto (o estado mais ordenado no momento da criação) e que a entropia tem aumentado desde então - ou seja, o universo em algum ponto foi totalmente "carregado" e tem aos poucos se descarregado desde então. Isto tem profundas implicações teológicas, pois mostra que o próprio tempo é necessariamente finito. Se o universo fosse eterno, a energia térmica no universo teria sido distribuída uniformemente por todo o cosmos, deixando cada região do cosmos à temperatura uniforme (muito próxima de 0 absoluto), tornando impossível qualquer funcionamento.

A Teoria Geral da Relatividade demonstra que o tempo está ligado, ou relacionado, à matéria e ao espaço e, portanto, as dimensões de tempo, espaço e matéria constituem o que poderíamos chamar de um continuum. Eles devem ter começado a existir precisamente no mesmo instante. O tempo em si não pode existir na ausência da matéria e do espaço. Sendo assim, podemos inferir que a primeira causa não causada deve existir fora das quatro dimensões de espaço e tempo e possuir qualidades eternas, pessoais e inteligentes a fim de ter a capacidade de criar intencionalmente o espaço, a matéria e, certamente, até mesmo o próprio tempo.

Além disso, a própria natureza física do tempo e do espaço também sugerem um Criador, pois o infinito e a eternidade devem necessariamente existir de uma perspectiva lógica. A existência do tempo implica a eternidade (como o tempo tem um começo e um fim) e a existência do espaço implica o infinito. Os próprios conceitos de infinito e eternidade inferem um Criador porque encontram a sua própria existência em Deus, o qual transcende a ambos e simplesmente existe.

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