O que diz a Teoria?

Mesmo quem não tinha física como a matéria preferida na escola, lembra das famosas leis de Newton. Elas permaneceram absolutas por 200 anos após terem sido divulgadas

(O Povo) Mesmo quem não tinha física como a matéria preferida na escola, lembra das famosas leis de Newton. Elas permaneceram absolutas por 200 anos após terem sido divulgadas. Ninguém ousava contestar o que ele havia dito. Até Albert Einstein mostrar sua genialidade. Para nós que vivemos na Terra, as leis são observadas facilmente e funcionam muito bem. Mas, para objetos em velocidades próximas à velocidade da luz, ou na proximidade de grande massas, como a de uma estrela, tudo começa a mudar. Einstein aplicou as leis de Newton em grandes escalas. Por essa teoria, a gravidade passou a ser explicada de outra maneira. “Einstein mudou as noções do espaço e do tempo”, ressalta Amaral Vieira, da Icranet.

Ele explica que antes se imaginava o espaço como o lugar onde estávamos e o tempo como um cenário, que passava. “Mas Einstein mostrou que temos uma entidade complexa e mesclada chamada espaço-tempo. É como se o tempo hoje não passasse de um ponto do passado”. E como o cientista alemão chegou a essa conclusão? Conforme Dermeval Carneiro, presidente da Sociedade Brasileira dos Amigos da Astronomia (SBAA), em uma das idas e vindas no trem para Zurique, Einstein ficou olhando para um relógio de um prédio e pensou: “se eu viajasse bem rápido eu não ia ver o relógio funcionando do mesmo jeito”.

Segundo Dermeval, a partir daí ele concluiu que o tempo não é absoluto e que o espaço é curvado pela ação de um campo gravitacional muito forte. O que Einstein quis dizer é que em distâncias imensas, como as das estrelas, observa-se o passado. “Muita gente pensa que a palavra ano-luz refere-se a tempo. Mas quer dizer espaço. Um ano-luz representa percorrer 10 trilhões de quilômetros. A luz percorre 300 mil quilômetros em um segundo. Da Terra para a Lua são 380 mil quilômetros”.

Dermeval toma como exemplo a estrela Alfa do Centauro, a mais próxima do Sistema Solar, que está há 4,4 anos-luz da Terra. Isso significa que a luz dessa estrela percorreu 44 trilhões de quilômetros para chegar aqui. “Se ela morresse hoje, nós só perceberíamos daqui a 4,4 milhões de anos ”, explica Dermeval. E como Einstein entra nessa história? Durante suas viagens de trem, ele imaginou que, se estivesse na velocidade da luz, estaria vendo o tempo errado. “Ele estaria mais rápido do que o tempo que a luz chega. Se eu estou viajando tão rápido quanto a informação luminosa que vem pra mim, eu estou distorcendo o tempo”.

Einstein percebeu que, ao viajar próximo da velocidade da luz, é possível mudar o tempo, as características e também a sequência do espaço ao redor. “Um objeto super maciço destroi as características do ambiente em torno dele. Quem for àquele meio vai sofrer essas influências. Então o Sol distorce a região do seu entorno. A Terra sente essas mudanças e fica presa ao Sol eternamente. Quando o Sol sofrer algum distúrbio, as regiões no seu entorno vão sofrer também”, acrescenta Dermeval. E como provar a sua teoria? Einstein ficou aguardando por quase 15 anos até chegar essa notícia de que haveria um eclipse. Foi então que Arthur Eddington, astrônomo muito amigo de Einstein, pensou: é a hora.

Alemão muda história
Até ser comprovada por meio do eclipse solar visto na Ilha Príncipe e em Sobral, a Teoria da Relatividade era tão revolucionária e tão abstrata, que uma boa parte da comunidade científica não a aceitava. “Era uma loucura. Foram 200 anos de teoria newtoniana, sólidas, bem definidas, matematicamente determinadas. E, de repente, aparece um louco dizendo que o espaço e o tempo podem se curvar”, destaca Dermeval Carneiro.

O cientista alemão mudou a história da ciência. Deu um novo significado às interpretações científicas do que é tempo e do que é espaço. Depois da comprovação por meio do eclipse, a famosa equação de Einstein (E=mc²) começou a ser aplicada e se tornou a base da física nuclear. Segundo o físico José Evangelista Moreira, nos processos nucleares, há troca de massa e energia constantemente. “É uma equação que explica de onde vem a energia das estrelas, que estão continuamente transformando matéria em energia. Quase tudo que a gente sabe delas veio basicamente dessa equação”.

No dia-a-dia, também é possível perceber a Teoria da Relatividade. Os satélites, as estações espaciais, a tecnologia do GPS (Sistema de Posicionamento Global) decorrem da experiência de Einstein. “Nada disso seria possível sem as ideias dele”, afirma Dermeval. O sistema GPS é baseado na posição de vários satélites que estão orbitando na Terra. “Nessa altura, já faz diferença as correções da relatividade geral”.

Einstein não foi mau aluno
Diferente do que muita gente imagina e já ouviu falar, Einstein não foi um mau aluno. Apenas melhor em ciências naturais do que em línguas ou literatura. Segundo Gildo Magalhães, engenheiro e professor livre-docente de história da ciência na Universidade de São Paulo (USP), desde o ambiente familiar, Einstein esteve envolvido com eletricidade e acabou estudando numa escola técnica de nível superior.

“Em seu primeiro emprego, envolveu-se detalhadamente com questões bem práticas, pois era examinador de pedidos de patentes para inventos na Suíça. Em 1905, publicou uma série de artigos bem originais, com propostas inovadoras, o que fez seu nome ficar conhecido”. Um desses artigos, o da explicação da lei do efeito fotoelétrico pela teoria quântica, foi responsável pela sua futura conquista do prêmio Nobel em 1921, depois de ganhar as manchetes dos jornais com as observações do eclipse em Sobral e Príncipe.

Embora não fosse religioso no sentido usual, Einstein emigrou para os EUA em 1933, por causa da perseguição nazista aos judeus. “O sucesso das pesquisas que levaram à fissão nuclear e à construção da bomba atômica pelo Projeto Manhattan demonstrou de forma espetacular sua previsão de conversão de massa em energia e Einstein se tornou o físico de maior prestígio mundial”.

Mesmo assim, de acordo com Gildo, Einstein ficou um pouco afastado da corrente principal da física contemporânea por causa da sua recusa em aceitar a filosofia não causal implícita na visão dominante da física quântica. “Ele morreu, cheio de glória, mas relativamente considerado fora de moda”.

PARA LEMBRAR

AS LEIS DE NEWTON
> Em 1687, Newton publica o que muitos consideram o maior trabalho científico de todos os tempos, Princípios matemáticos da Filosofia Natural em que apresenta suas concepções sobre movimento e gravidade, uma visão de universo em que todos os fenômenos acontecem no espaço infinito e no tempo contínuo.

> Partindo das contribuições de Galileu e Kepler, Newton propõe suas três leis do movimento, que vão ser a base da mecânica clássica por mais de 200 anos.

>1ª LEI OU LEI DA INÉRCIA: Um corpo em movimento continuará a se mover na mesma direção e com a mesma velocidade a não ser que algo o desvie.

> 2ª LEI: Uma alteração na velocidade ou na direção de um objeto em movimento depende da intensidade da força que atua nele, dividida pela massa do objeto.

> 3ª LEI OU LEI DA AÇÃO E REAÇÃO: Quando um corpo A exerce uma força sobre um corpo B, o corpo B reage sobre o corpo A com mesma força, direção e de sentido contrário.

UMA NOVA MECÂNICA - EINSTEIN E A RELATIVIDADE
> Em 1700, o mundo físico parecia perfeitamente explicado. O modelo de Newton estava coerente com toda a experiência de então e permitia prever o passado e o futuro do universo. Com uma boa matemática era possível conhecer o estado do universo no presente. Ao caso dos fenômenos terrestres também se aplicavam as mesmas equações, e isso possibilitou analisar e construir mecanismos nunca antes imaginados.

> Este sistema de explicações formado por quatro princípios que são as três leis de Newton e a Gravitação Universal constituíam um corpo teórico tão completo e tão autoconsistente, que demoraria dois séculos até surgir, com Albert Einstein (1879-1955), uma primeira abertura para um novo modelo explicativo.

> O edifício científico construído por Isaac Newton foi o fundamento sobre o qual se embasou toda a ciência moderna. A concepção mecânica do mundo, onde espaço e tempo eram consideradas grandezas absolutas, norteou o desenvolvimento da Física.

> No entanto, o próprio desenvolvimento do conhecimento científico começa a criar fissuras na mecânica newtoniana, como o caso do eletromagnetismo, onde as leis de Newton não se aplicavam (o princípio da ação e reação não vale para a maioria das interações eletromagnéticas). Outro fato marcante foi a medição da velocidade da luz, ou seja, conseguiu-se mensurar um valor, o que contrariava a teoria newtoniana, já que para esta a luz não levava tempo algum para ir de um lugar para outro, uma vez que tinha velocidade infinita.

> Isto culminou em 1905 com a Teoria da Relatividade Especial e completou-se em 1916, com a Teoria da Relatividade Geral. Essas teorias, que alteram substancialmente as relações espaço-tempo previstas na teoria newtoniana, quando aplicadas para descrever a evolução passada do estado do universo resulta em um universo não mais com a mesma regularidade de antes. Por este modelo, o universo estaria ou se expandindo ou se contraindo.

> A constatação feita por Hubble em 1929, de que as galáxias mais distantes se afastam umas das outras com velocidades maiores que as galáxias mais próximas foi a primeira evidência que surgiu em apoio a uma teoria do universo em expansão. Registre-se ainda que isto está de acordo com a teoria do Big Bang, aceita como explicação para a origem do universo.