Baixe Albert Einstein e a Física do cosmos e outras Notas de estudo em PDF para Matemática, somente na Docsity! Albert Einstein e a Física do Cosmos Depois de 1905, o annus mirabilis de Einstein, a física nunca mais voltaria a ser a mesma. Em seis meses, Einstein pôs em causa muitas e estimáveis convicções científicas em cinco artigos notáveis, em três áreas distintas da física: os quanta de luz, o movimento browniano e a teoria da relatividade restrita. Desta forma completa o edifício da física clássica e lança as bases da física moderna, influenciando de uma forma definitiva a física que irá ser construída no século XX e no princípio do século XXI, o que faz dele o maior físico do seu tempo. No intuito de clarificar a vida e obra de Einstein no contexto da ciência e da sociedade da sua época, durante as próximas semanas abordaremos vários temas relacionados com a construção da sua teoria da Relatividade e suas aplicações ao Cosmos, terminando com uma breve referência à sua tentativa de unificação da física. Ao longo das próximas semanas abordaremos os seguintes temas: • Sinfonia Incompleta (4/5/2005) • O tempo de Einstein e o Princípio da Relatividade (11/5/2005) • O Princípio da Equivalência e a génese da Relatividade Geral (18/5/2005) • O cosmos de Einstein: enigmas e equívocos do modelo de Big Bang (25/5/2005) • O sonho da unificação da física (25/5/2005) Lisboa, 4 de Maio de 2005 Paulo Crawford Departamento de Física da FCUL "Don't worry about your difficulties in mathematics; I can assure you that mine are still greater." Sinfonia Incompleta Assistimos no século XX à criação das duas grandes teorias que revolucionaram a nossa descrição do mundo físico. A primeira destronou os nossos conceitos de espaço e tempo (absolutos), combinando-os naquilo que hoje designamos por espaço-tempo, e que através da sua curvatura incorpora as propriedades omnipresentes e misteriosas do campo gravítico. A segunda alterou completamente a maneira como compreendemos a natureza da matéria e da radiação, fornecendo-nos uma representação da realidade onde as partículas se comportam como ondas e as ondas como partículas, onde as nossas descrições físicas habituais ficam sujeitas a incertezas essenciais, e onde objectos individuais podem manifestar-se em vários lugares ao mesmo tempo. A primeira destas revoluções é hoje designada Teoria da Relatividade e, a segunda, Teoria Quântica. Ao longo da História da Ciência não houve muitas revoluções científicas. Para o físico-matemático britânico Roger Penrose, só houve três revoluções anteriores na nossa compreensão do mundo físico. A primeira, teve lugar na Grécia antiga, quando a geometria euclideana foi introduzida e uma certa concepção de corpos rígidos e configurações estáticas foi elaborada. Isso deu início ao reconhecimento do papel crucial do raciocínio matemático na nossa compreensão da Natureza. A segunda revolução chegou com o século XVII, quando Galileu e Newton nos explicaram como o movimento dos corpos pode ser entendido em termos das forças entre as partículas que os constituem e das acelerações que estas forças geram. A terceira revolução chegou com o século XIX, quando Faraday e Maxwell nos mostraram que as partículas não eram suficientes, e que devíamos considerar também campos contínuos permeando o espaço, para descrever a realidade física. Estes campos estão combinados numa única entidade física − o campo electromagnético − e com ele se explica magnificamente o comportamento da luz, como o resultado da propagação das suas oscilações. Não deixa pois de ser notável que um único físico − Albert Einstein − tenha tido a percepção profunda do funcionamento da Natureza e tenha lançado as fundações das duas teorias revolucionárias desse século no mesmo ano de 1905. Em 1907, quando ainda trabalhava na Repartição de Patentes de Berna, Einstein teve “o pensamento mais feliz” da sua vida, como ele o designou mais tarde. A igualdade entre a massa inercial e a massa gravitacional só poderia ser uma indicação de uma conexão íntima entre a inércia e a gravidade. A esta conexão entre movimento acelerado e gravidade, Einstein chamou “princípio da equivalência”. Com base neste novo dado acreditou que seria capaz de construir uma teoria que substituiria a teoria da gravidade de Newton, o que só veio a acontecer no final de Novembro de 1915, depois de um mês de intenso trabalho na massacrada cidade de Berlim. Quando foram anunciadas em Londres, em Novembro de 1919, que as medidas do encurvamento dos raios luminosos rasando o Sol durante um eclipse solar confirmavam as previsões da teoria da relatividade geral, Einstein tornou-se de