Teoria da Relatividade

Como algo imaterial(espaço) pode se curvar? Como pode ser um tecido? Como poderia apenas ser curvado em sua base pelos corpos celestes se ele está em volta de tudo?

Mesmo se considerarmos por absurdo que o espaço é um tecido material e que se curva da mesma forma como é demonstrado nos exemplos dos tecidos que são esticados e se coloca uma bola no meio dele, os objetos sempre cairiam no mesmo ponto na base da curvatura deste espaço.

No caso da Terra por exemplo a geometria da curvatura sempre levaria os objetos em direção a sua base(pólos).

Como se explicaria então os impactos em outras direções que a Terra ou outros corpos celestes já receberam e que não seguiram a tal curvatura do espaço-tempo?

Olhem para a Lua, Marte, Mercúrio, etc... os impactos dos asteroides são em diversas direções e não somente na sua base onde supostamente curvaria o espaço-tempo.

Observem o espaço sideral. É apenas um vazio que engloba toda a matéria que existe. O espaço não pode ter forma. Não há geometria que descreva algo imaterial. O vazio está em tudo e em todas as direções possíveis. E é infinito ao que parece.

Este é um exemplo de como a ciência pode ser dogmática quando não se usa o ceticismo, o empirismo e o bom senso que é simplesmente as coisas fazerem sentido com o que se observa da realidade.

O PERIGO DE CURVAR O TEMPO!

Sei que Einstein é considerado um ícone da ciência e suas teorias são praticamente "intocáveis", mas o bem mais precioso do ser humano é a liberdade, e dentro dela a liberdade de expressão! É o que estou exercendo nesse momento ao criticar a relatividade de Einstein, não uma critica destrutiva mas sim construtiva. A primeira observação que faço é que não concordo que os físicos afirmem que os fótons, que são as partículas constituintes da luz, não possua massa, ou seja, seja zero! Como é que a luz tenha energia, possua momento, ocupe lugar no espaço e não tenha massa, embora pequena? Desculpe eu dizer mas é, no mínimo uma contradição! No efeito fotoelétrico, explicado por Einstein, a luz não dá um empurrão no elétron, de forma que ele "escape" do átomo?! Como então a luz não tem massa? Se a massa da luz fosse zero, nenhum efeito provocaria no elétron, não concorda?
Se aceitarmos que a luz ou uma radiação eletromagnética possua massa, embora pequena, então a curvatura da luz ao passar próximo do sol, a famosa deflexão da luz observada por astrônomos ingleses, em 1919, inclusive em Sobral no estado do Ceará, não seria devido a curvatura do espaço-tempo, como Einstein achava mas sim, devido a atração do poderoso campo gravitacional do sol que atrai a luz!
Além do que, acho o conceito de encurvar ou deformar o "tempo" perigoso para a natureza! Imagine que o tempo seja uma mangueira de vazão constante! Eu posso alterar o fluxo dessa corrente, no caso de um objeto que se desloca com velocidade compatível com a velocidade da luz, mas não posso "deformar" ou "encurvar" essa "mangueira do tempo", não concorda? Imagine uma massa de magnitude muito elevada (um buraco negro?) poderia "quebrar" essa mangueira do tempo com consequências desastrosas para a natureza.

Gostaria de saber onde você viu que os cientista aprovam que fótons não tem massa?
Tanto fótons quanto elétrons possuem massa. E Einstein era uma das pessoas que acreditava nisso; tanto que numa conferência em Pricenton (eu acho) ele propôs um experimento mental para Bohr;no intuito de contestar teoria da incerteza; ele propôs que uma caixa que abrisse e fechasse tão rápido que só permitisse sair fótons de dentro dela. Dai um medidor altamente preciso; pesasse antes e depois da saída dos fótons dai ele disse que o peso total da caixa iria diminuir; então teríamos uma comprovação de uma coisa que não vemos, que ia contra o principio da incerteza que dizia que tudo que não pudesse ser observado não poderia ser considerado.

Mas acabou perdendo para Bohr em seu experimento, pois, não levou em conta a teoria da relatividade de sua própria autoria; onde se a caixa mudasse de peso então se afastaria da gravidade da terra então mudaria o tempo, mais uma vez não teríamos certeza exata da perda de peso da caixa.

Caro amigo, pelo que sei e pelo que li na literatura sobre física, é que os fótons possuem massa de repouso zero, não possuem massa como o elétron, pois nenhum objeto que possua massa atinge a velocidade da luz, seja o elétron ou outra partícula que possua massa! Mas as partículas constituintes da luz, os fótons, tem uma característica singular, viajar a sua própria velocidade que é a da luz! Não existe um fóton, em repouso, ou pelo menos nunca se viu um. mas isso não quer dizer que estes não possuam massa, porque os fótons interagem com a matéria! Os físicos associam momento (m.v), mas não a uma massa especifica. Caro, digo que na natureza, toda partícula, seja o gráviton (a partícula constituinte da gravidade) ou seja o neutrino (partícula fantasma), possuem massa, como os fótons, embora pequena, de difícil detecção! Se os fótons possuem massa, então a deflexão da luz ao passar próximo do sol ocorre devido a atração do poderoso campo gravitacional do sol, e não porque a massa deste deforme o espaço-tempo em volta, como propõe a teoria geral da relatividade!
A sua colocação do experimento mental não ficou muito clara! Einstein tentava provar inconsistência da mecânica quântica, e não que os fótons possuam massa!

A VELOCIDADE DA LUZ!

Se não existe um referencial absoluto na natureza, como pode então a velocidade da luz ser absoluta, constante, invariável, como afirma a teoria especial da relatividade?
Para que ela fosse absoluta, teria que existir um referencial em que afirmasse que ela é absoluta! E esse sistema de referência (SR) teria que ser absoluto também! Existe um SR assim na natureza!?
As experiências de Michelson-Morley realizadas no século dezenove, para comprovar se havia alguma diferença na velocidade da luz, a favor e contra o deslocamento da terra, não são significativas visto que a velocidade orbital da terra, de 30 km/s, é muito pequena em comparação com a velocidade da luz! Esta velocidade representa 1 em 10 mil da velocidade da luz. É como se somássemos 300.000 km/s + 30 km/s ou subtraíssemos 300.000 km/s - 30 km/s, ou seja, encontraremos um valor aproximado de 300.000 km/s, que é a velocidade da luz, afirmando então que esta independe da velocidade da fonte!
Teria que ser realizado um experimento muito mais refinado, sutil, para perceber alguma possível alteração na sua velocidade. Temos tecnologia para realizar esse experimento no século vinte e um? Acredito que sim. Fica, portanto, em aberto a questão!
P.s: precisamos ser capazes de perceber uma diferença nas medições de 100 micrômetros, no cálculo das velocidades!
P.s: um micrometro é igual a milionésima parte de um metro. É dividir o metro em um milhão de partes, cada parte é um micrometro!

UMA ONDA ELETROMAGNÉTICA TEM MASSA.

A teoria da relatividade geral diz que um massa elevada, como o nosso sol, por exemplo, deforma o espaço-tempo em volta do sol. De forma que a luz de uma estrela distante ao passar próximo do sol, sofre uma deflexão devido a curvatura do espaço-tempo. Eu vejo de outra forma: toda radiação eletromagnética possui massa, embora pequena. Não posso conceber que algo que possui energia, tem momento (produto da massa pela velocidade), ocupa lugar no espaço, não possua massa! Além do que a deformação do tempo, por uma massa ou energia presente no espaço, é um conceito perigoso! Imagine que o tempo seja uma mangueira dessas de jardim com uma vazão constante. Veja: eu posso alterar o fluxo dessa corrente "temporal", no caso de uma velocidade elevada, compatível com a velocidade da luz, mas não posso deformar ou encurvar essa "mangueira do tempo". Se eu interromper esse fluxo temporal, o "tempo" como conhecemos ficaria parado, ficaríamos "congelados" no tempo! Concluindo, a massa não deforma o espaço-tempo como Einstein previu, mas sim o campo gravitacional do sol gera a força necessária para manter todos os planetas girando em volta do sol. A ideia de um campo gravitacional, que gera a força gravitacional, é um conceito muito mais simples de compreender do que o espaço-tempo curvo de Einstein. Einstein introduziu um conceito perigoso: o encurvamento do próprio tempo! Vamos refletir sobre essa questão.

Como a matéria deforma o tecido do espaço-tempo?

Boa noite, amigos. Primeiramente devo dizer que não possuo um conhecimento muito profundo na área da Física, mas diria que sei basicamente um pouco sobre muitas coisas relacionadas a ela.

Indo direto ao assunto, estava lendo a série de postagens desse tópico e, como em muitas outras vezes, tocaram no assunto deformação do espaço-tempo. Existe toda aquela explicação através da analogia da malha e das esferas e tal, mas como de fato o espaço-tempo é deformado? Como o espaço-tempo fica na prática? Quando eu dou um pulo e volto à Terra eu sou atraído porque o espaço-tempo está deformado? Como ocorre isso exatamente?

A interpretação da relação de causa-efeito pode nem ser necessariamente essa. Você pode dizer que a "deformação" do espaço-tempo é na verdade a causa de "vermos" um conteúdo de massa/energia naquele lugar...

É como falar que eu vejo o Sol naquela ''posição'' justamente porque o espaço-tempo está deformado? Ou seja, se não existisse deformação ele estaria em outro ''lugar''?

O que eu quis dizer exatamente é que a presença de massa não é necessariamente a causa da "deformação" do espaço tempo, mas você tem liberdade pra dizer que a "deformação" do espaço-tempo é a causa de existir massa ali.

A relação é mútua e não de causa-efeito.

Sim, obrigado.

Agora que você entendeu, esqueça a analogia da folha de borracha. Ela é inútil e induz ao erro, por vários motivos:

1) Ela é circular, usa a gravidade para explicar a gravidade (a folha de borracha não se deformaria se você fizesse o experimento em gravidade zero!)

2) A deformação não é do espaço, e sim do espaço-tempo. É este fato que faz com que apareça uma "força" de gravidade: ao percorrer suas linhas de mundo, observadores vão observar que certas coisas se aproximam, devido a esta deformação. Como para eles, o universo não parece curvo, eles inferem que essas aproximações são devido a uma força, que vamos chamar gravidade.

Além disso, dizer que a deformação é "do espaço" e não do espaço-tempo tem um problema gravíssimo: se eu jogar uma bola, ela segue uma trajetória parabólica. O espaço-tempo é curvo, mas não é TÃO curvo assim!

3) Qualitativamente, a situação com a borracha é completamente diferente. Ela parece atraente porque é fácil imaginar um corpo orbitando outro nesta situação, mas isso é um abuso da única propriedade que a analogia e a realidade têm em comum, que é a formação de órbitas elípticas. A trajetórias de corpos sujeitos a forças do tipo inverso do quadrado da distância (como, em certa aproximação, a gravidade), para certos valores de energia, são órbitas elípticas. Para corpos sujeitos a forças linearmente proporcionais à distância, como um potencial oscilador harmônico (parecido com o da folha de borracha!) formam órbitas elípticas para todos os valores de energia. É SÓ isso que essa analogia tem em comum. Ela não explica, ela mistifica.

[Dúvida] Teoria da Relatividade

Alguns questionamentos:

1) O que exatamente é a Teoria da Relatividade? O que ela diz?

2) De que modo essa teoria explica o início do universo?

Ficarei grato a quem responder.

Há duas teorias da Relatividade: a Especial (ou restrita), formulada em 1905, e a Geral, formulada em 1916.

A Teoria da Relatividade Especial (TRE) está fundamentada sobre dois princípios:
1) O Princípio da Relatividade: que diz que "as leis da Física são as mesmas para todos os observadores inerciais" (aqueles em repouso ou com velocidade constante).
e
2) O Princípio da constância da velocidade da Luz: que afirma que a "velocidade da luz é a mesma para todos os observadores inerciais, sendo o seu valor de 300.000 Km/s inatingível por qualquer partícula em movimento na Natureza"

A TRE, é utilizada para descrever fenômenos físicos no caso em que as velocidades dos corpos são muito altas, próximas à da Luz. Nesse regime, a Física Newtoniana, que conhecemos bem desde o Ensino Médio e que descreve com sucesso situações quotidianas, não mais funciona. Sendo necessária, portanto, correções relativísticas para descrever corretamente o movimento. A TRE também reformula a ideia de energia, trazendo à tona o conceito de Energia de Repouso, que é o conteúdo de energia contido nos corpos e que independe do movimento destes. A energia de repouso é dada pela famosa equação: E=Mc^2. (Energia de repouso é igual a massa do corpo, ou da partícula, vezes a velocidade da luz ao quadrado).
Com a TRE, Einstein generalizou a Mecânica Newtoniana, e além do mais conseguiu, com extraordinário sucesso, incorporar a Teoria Eletromagnética à sua teoria.

A Teoria da Relatividade Geral (TRG):
Apesar do sucesso da TRE, Einstein não conseguiu por meio dela, descrever a gravitação. Conseguindo fazer isso, apenas 10 anos depois, ao modificar a TRE elaborando a chamada Teoria da Relatividade Geral (TRG). Ele generalizou o Princípio da Relatividade, que mencionei anteriormente, para casos em que os observadores são não-inerciais, portanto acelerados. O princípio passa a ser chamado de Princípio da Equivalência. Na TRG, a gravidade, é interpretada de uma maneira diferente daquela descrita pela Gravitação Universal de Newton. Einstein interpretou o Campo Gravitacional de um determinado corpo como sendo uma deformação (ou curvatura) do espaço-tempo na vizinhança do corpo. A TRG mostrou-se útil para descrever fenômenos em que os campos gravitacionais são muito intensos, situações em que a Gravitação Universal de Newton falha. Um exemplo é o chamado "precessão do periélio de Mercúrio", que não gravitação newtoniana não conseguia descrever corretamente mas que a TRG descreveu com sucesso. (Lembremos que Mercúrio está sujeito ao campo gravitacional mais forte entre os planetas do sistema solar, pois está mais próximo ao sol que os demais!)
Só lembrando que tanto a TRE e a TRG estão fundamentada num forte estrutura matemática, que não vem ao caso aqui detalhar, mas que dão uma consistência e confiabilidade muito grande às duas teorias, além da natural confiabilidade conferida principalmente pelos experimentos que a sustentam e que têm confirmado ao longo de todo o século XX suas previsões teóricas.
Espero ter ajudado.
Abraços.

A VELOCIDADE DA LUZ É ABSOLUTA!?

Einstein, o grande gênio da ciência, ao compor a teoria especial da relatividade, partiu do princípio ou postulado que a velocidade da luz é constante e absoluta, e possui o valor de 300 mil km/s no vácuo. Baseado nessa premissa, Einstein percebeu que o que realmente alterava era o espaço e o tempo! Para manter a velocidade da luz absoluta, constante, Einstein modificou radicalmente as nossas concepções de espaço e tempo!
A teoria prevê que o tempo se dilata e o espaço se contrai para um objeto que se desloca com velocidade compatível com a da luz! Mas, seria a velocidade da luz absoluta?
Ela teve sempre esse valor desde o big bang, há 15 bilhões de anos atrás? Segundo a teoria de um físico português, doutor em relatividade, João Magueijo, a luz, no passado tinha um valor mais elevado, não era de 300 mil km/s, poderia ter sido de 800 mil km/s!? Ele elaborou uma teoria que chamou de VLS-variable light speed (velocidade da luz variável), ao tentar resolver alguns problemas cosmológicos!
Se isso for verdade, que a velocidade da luz se altera ao longo dos anos, ou seja, que ela está DESACELERANDO, então o espaço e o tempo se alteram devido a outros fatores físicos, que não a constância da velocidade da luz! E quais seriam esses outros fatores físicos!? Deixo essa questão para um outro post!

MENSURAÇÃO DA DESACELERAÇÃO DA LUZ!

Seria possível medir uma desaceleração da velocidade da luz? Vamos levantar a hipótese que no passado a velocidade da luz fosse de 600 mil km/s! Como a idade do universo, do famoso big bang, se situa em torno de 15 bilhões de anos a partir da explosão inicial, então vamos fazer alguns cálculos: como a velocidade da luz hoje é de
300 mil km/s, então houve uma diferença de 300 mil km/s, então temos: 300.000 km/s/15.000.000.000 anos o que dá = 2cm/s a cada ano! Teríamos condições atuais de mensurar uma diferença de dois centímetros por segundo a cada ano, na velocidade da luz, através de algum experimento? Se a velocidade da luz fosse maior no passado, por exemplo, de 3 milhões de km/s, esse valor seria maior, de uns dezoito centímetros por segundo por ano! Acredito que esse valor de 18cm/s a cada ano possa ser mensurado! Todo o cálculo foi linear, talvez a desaceleração da luz seja não- linear!
De qualquer forma fica a ideia, e também a possibilidade de testar se há uma desaceleração da luz ao longo da existência do universo!