Relatividade Especial

Relatividade Especial

Devido as muitas duvidas, que vejo sobre relatividade especial resolvi responder algumas duvidas que eram minhas e de meus colegas durante o período de estudantes.

1. Quais são os postulados da Teoria da Relatividade Especial?

Bom responder está pergunta, Einstein abandonou a ideia de éter e propôs que a luz se propaga sem a necessidade de um meio material, ou seja, no vácuo e se propaga no mesmo meio material sempre com a mesma velocidade, ou seja a velocidade da luz independe de um referencial, este seria o segundo postulado. E determinou também que a velocidade da luz é constante, e que a velocidade da luz no vácuo tem o mesmo valor 300000 Km/s em todas as direções e em todos os referenciais inerciais. Que representa o primeiro postulado (Postulado 1 - As leis da Física são as mesmas em todos os referenciais inerciais. Não existe um referencial absoluto.). Logo o primeiro postulado é uma extensão do Princípio da Relatividade de Newton, agora enunciado para todos os fenômenos físicos e não somente para a mecânica.  Uma importante consequência do segundo postulado é que a velocidade da luz é a mesma para todos os observadores, independentemente da velocidade relativa entre o observador e a fonte. 

2. Como é definido um evento na Teoria da Relatividade Especial?

Um evento é algo que deve ocorrer em determinada região do espaço e um determinado instante do tempo e deve ser especificado em um sistema de coordenadas espacial e temporal. Desta forma um mesmo evento pode ser visto de diferentes sistemas de referencia, como inercial ou não inercial. 

Dois eventos que são simultâneos em um referencial não são simultâneos em nenhum outro referencial inercial que esteja em movimento em relação ao primeiro. Desta forma no vídeo os dois eventos ocorrem num referencial inercial ou seja, são simultâneos, e os sinais luminosos associados a eles forem detectados simultaneamente por um observador situado em um ponto equidistante aos dois eventos.

3. Por que não existem eventos simultâneos em dois referenciais inerciais com movimento relativo entre eles?

Vamos imaginar  um evento em que um observador  esteja em um referencial inercial (RI) e mede um intervalo de tempo  (∆t), e um outro observador em outro RI medirá o mesmo intervalo de tempo com outras coordenadas temporais . Como sabemos o tempo e a velocidade (v)  tem relações diretas, entretanto devido ao postulado que diz a velocidade da luz é a mesma em todos os referenciais ocorre uma diferenciação com relação ao tempo e o espaço desta forma suje uma desigualdade que é denominada  dilatação do tempo,  significando que um intervalo de tempo medido por um observador em movimento é maior do que é medido por outro observador  em repouso.

 Como todo movimento é relativo, cada observador se considera em repouso e o outro em movimento, isto é,  cada um julga que o relógio do outro  opera  mais vagarosamente do que o dele. Por outro lado se um observador num  RI mede o comprimento (∆l) , em repouso e  paralelo ao movimento, o observador em outro RI de velocidade  v em relação ao primeiro medirá o mesmo comprimento com uma diferença. Isto significa que cada observador considera o comprimento medido no outro referencial, por estar em movimento em relação a ele, menor do que o comprimento que ele próprio mede. Essa situação é denominada contração do comprimento (ou da distância).  Por estes motivos, que não existem eventos simultâneos em dois referenciais inerciais com movimento relativo entre eles.