Este é o capítulo onde Beto descobre a resposta para a Teoria da Relatividade Geral.
O que acontecia é que a Teoria da Relatividade Especial só funcionava em uma situação: em movimento uniforme. O desafio era achar uma solução em que qualquer tipo de movimento - uniforme ou acelerado - fosse impossível de ser determinado. Mas como podemos sentir a aceleração - ou o efeito dela em nós - por causa da inércia, o movimento acelerado não se encaixava.
Até que um pensamento veio a Beto: a gravidade desaparece quando você cai do telhado.
Isso acontece porque a aceleração ganha quando se está caindo é exatamente igual à gravidade, e uma cancela a outra. Em outras palavras: o que a gravidade pode fazer, também pode a aceleração.
Se isso acontecia, então um relógio de luz se comportaria da mesma forma na superfície da Terra, ou se subisse muito acelerado. Mas a luz, quando em aceleração, se curva, como pode ser mostrado no experimento do livro:
Um casal com habilidades sobre-humanas de se mover a velocidades próximas a da luz, Quincas e Aninha, se posiciona a certa distância um do outro. Ela carrega um laser, e ele uma gelatina. Se ela dispara o laser na gelatina que está parada, abre um furo.
Um casal com habilidades sobre-humanas de se mover a velocidades próximas a da luz, Quincas e Aninha, se posiciona a certa distância um do outro. Ela carrega um laser, e ele uma gelatina. Se ela dispara o laser na gelatina que está parada, abre um furo.
Porém, se enquanto o laser passa pela gelatina, Quincas levanta a gelatina em velocidade uniforme, o furo faz um triângulo, com uma borda em forma de linha reta inclinada.
Porém, se repetindo o experimento, desta vez com Quincas aumentando a velocidade gradativamente, ou seja, acelerando. Agora, ao invés de uma linha reta, temos uma curva.
A conclusão que se tira é de que a trajetória de um raio de luz num espaço que acelera é uma curva.
Com isso, Beto percebeu que a gravidade e capaz de curvar a luz.
Com isso, Beto percebeu que a gravidade e capaz de curvar a luz.
Segurando o tempo
A gravidade curvando a luz pode ser ilustrada assim: imagine que uma bola peluda vem rolando na sua direção e você tente segurá-la, porém não consegue porque não tem força suficiente e segura só alguns pelos antes dela seguir em frente. Mas sua trajetória fez uma curva, certo? É isso que um astro faz com a luz. Além disso, tanto no caso da bola peluda e da luz com a gravidade, elas reduzem a velocidade.
A gravidade curvando a luz pode ser ilustrada assim: imagine que uma bola peluda vem rolando na sua direção e você tente segurá-la, porém não consegue porque não tem força suficiente e segura só alguns pelos antes dela seguir em frente. Mas sua trajetória fez uma curva, certo? É isso que um astro faz com a luz. Além disso, tanto no caso da bola peluda e da luz com a gravidade, elas reduzem a velocidade.
Este, como todos os efeitos da relatividade, não pode ser percebido no dia-a-dia. A Gravidade da Terra é muito fraca para ter um efeito perceptível, e só atrasa o tempo em cerca de um segundo por século. No Sol, é um pouco mais, porém nem por lá é fácil perceber a mudança.
No nosso universo, podemos encontrar corpos com tanta massa que quando a luz passa por eles, nunca escapam. Ou seja, não só retardam, mas param o tempo. Sim, o Beto descobriu um jeito de viajar para o futuro, com base na redução de velocidade provocada pelos buracos negros.
Só tem um problema. este método só serve para viajar para o futuro, porque não é possível viajar para o passado. (Só existe um jeito de fazer isso) |
O segredo do giro
Vamos supor que uma roda de bicicleta esteja rodando à metade da velocidade da luz. O pneu vai diminuir. Os aros também vão, mas só de lado. Como isso pode ser explicado? A relatividade espacial está errada?
Vamos supor que uma roda de bicicleta esteja rodando à metade da velocidade da luz. O pneu vai diminuir. Os aros também vão, mas só de lado. Como isso pode ser explicado? A relatividade espacial está errada?
A lei da relatividade geral tem que ter a resposta.
Resumindo o espaço-tempo curvo: a luz, matéria e tudo mais viajam em linha reta. Mas quando um objeto de grande massa está por perto, ele curva o espaço. E assim, tudo tem de acompanhar as curvas do espaço-tempo. Mão é o objeto que desvia a luz, mas a curva que ele faz no espaço-tempo.
Problemas com a matemática
Beto enfrentava sérias dificuldades para descobrir os cálculos que dissessem quanto a matéria curva o espaço. O problema é que, se curva o espaço, também curva qualquer instrumento usado para medir esta curva. Para isso, teve de usar uma geometria muito mais complicada, criada por Bernard Riemann. As equações eram absurdamente complicadas, e nessa geometria, Beto poderia obter qualquer tipo de resultado, e o desafio se tornou saber qual usar. A princípio, fez isso aproximando das leis de Newton.
Beto enfrentava sérias dificuldades para descobrir os cálculos que dissessem quanto a matéria curva o espaço. O problema é que, se curva o espaço, também curva qualquer instrumento usado para medir esta curva. Para isso, teve de usar uma geometria muito mais complicada, criada por Bernard Riemann. As equações eram absurdamente complicadas, e nessa geometria, Beto poderia obter qualquer tipo de resultado, e o desafio se tornou saber qual usar. A princípio, fez isso aproximando das leis de Newton.
Mas de acordo com o Beto, em vez de atração gravitacional, o cero seria falar de espaço-tempo curvo, o que acaba levando a equação como esta:
Mesmo assim eram muitas equações para checar uma por uma, então Beto teve uma ideia genial: partiu das mais simples - e funcionou! Assim, suas equações se encaixavam nas leis de Newton
E explicavam um probleminha delas: o movimento do planeta Mercúrio, que ninguém entendia. A Relatividade geral também mostrou que a gravidade não viajava em velocidade infinita, como se pensava, mas na velocidade da luz, em ondas. Apesar de até hoje, ninguém ter encontrado essas ondas gravitacionais, é a teoria aceita pela maioria dos cientistas.
Em 1987, uma baita estrela da galáxia aqui do lado fez BUUUMMMMMM!!!!!!!!
Teria sido um acontecimento sob medida para os detectores de ondas gravitacionais medirem pela primeira vez, mas, vaja só, os três que havia no mundo estavam desligados!
Teria sido um acontecimento sob medida para os detectores de ondas gravitacionais medirem pela primeira vez, mas, vaja só, os três que havia no mundo estavam desligados!