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.
