(IME - 2011/2012 - 2 FASE)Texto IEspao e tempoTant

(IME - 2011/2012 - 2ª FASE)

Texto I

Espaço e tempo

Tanto Aristóteles quanto Newton acreditavam no tempo absoluto. Isto é, acreditavam que se pode, sem qualquer ambiguidade, medir o intervalo de tempo entre dois eventos, e que o resultado será o mesmo em qualquer mensuração, desde que se use um relógio preciso. O tempo é independente e completamente separado do espaço. Isso é no que a maioria das pessoas acredita; é o consenso. Entretanto, tivemos que mudar nossas ideias sobre espaço e tempo. Ainda que nossas noções, aparentemente comuns, funcionem a contento quando lidamos com maçãs ou planetas, que se deslocam comparativamente mais devagar, não funcionam absolutamente para objetos que se movam à velocidade da luz, ou em velocidade próxima a ela. […] 

Entre 1887 e 1905 houve várias tentativas [...] de explicar o resultado de experimentos [...] com relação a objetos que se contraem e relógios que funcionam mais vagarosamente quando se movimentam através do éter. Entretanto, num famoso artigo, em 1905, um até então desconhecido funcionário público suíço, Albert Einstein, mostrou que o conceito de éter era desnecessário, uma vez que se estava querendo abandonar o de tempo absoluto. Ponto semelhante foi abordado poucas semanas depois por um proeminente matemático francês, Henri Poincaré. Os argumentos de Einstein eram mais próximos da Física do que os de Poincaré, que abordava o problema como se este fosse matemático. Einstein ficou com o crédito da nova teoria, mas Poincaré é lembrado por ter tido seu nome associado a uma parte importante dela. 

O postulado fundamental da teoria da relatividade, como foi chamada, é que as leis científicas são as mesmas para todos os observadores em movimento livre, não importa qual seja sua velocidade. Isso era verdadeiro para as leis do movimento de Newton, mas agora a ideia abrangia também outras teorias e a velocidade da luz: todos os observadores encontram a mesma medida de velocidade da luz, não importa quão rápido estejam se movendo. Essa simples ideia tem algumas consequências notáveis: talvez a mais conhecida seja a equivalência de massa e energia, contida na famosa equação de Einstein E=mc² (onde E significa energia; m, massa e c, a velocidade da luz); e a lei que prevê que nada pode se deslocar com mais velocidade do que a própria luz. Por causa da equivalência entre energia e massa, a energia que um objeto tenha, devido a seu movimento, será acrescentada à sua massa. Em outras palavras, essa energia dificultará o aumento da velocidade desse objeto. [...]

Uma outra consequência igualmente considerável da teoria da relatividade é a maneira com que ela revolucionou nossos conceitos de tempo e espaço. Na teoria de Newton, se uma vibração de luz é enviada de um lugar a outro, observadores diferentes deverão concordar quanto ao tempo gasto na trajetória (uma vez que o tempo é absoluto), mas nem sempre concordarão sobre a distância percorrida pela luz (uma vez que o espaço não é absoluto). Dado que a velocidade da luz é apenas a distância que ela percorre, dividida pelo tempo que leva para fazê-lo, diferentes observadores poderão atribuir diferentes velocidades à luz. Segundo a teoria da relatividade, por outro lado, todos os observadores deverão concordar quanto à rapidez da trajetória da luz. Podem, entretanto, não concordar com a distância percorrida, tendo então, que discordar também quanto ao tempo gasto no evento. O tempo gasto é, no final das contas, apenas a velocidade da luz – sobre a qual os observadores concordam – multiplicada pela distância que a luz percorreu – sobre a qual eles não concordam. Em outras palavras, a teoria da relatividade sela o fim do conceito de tempo absoluto! Parece que cada observador pode obter sua própria medida de tempo, tal como registrada pelo seu relógio, e com a qual relógios idênticos, com diferentes observadores, não concordam necessariamente.

HAWKING, Stephen W.  Uma breve história do tempo. São Paulo: Círculo do livro, 1988. p.30-33. (adaptado)

O Texto I conclui que