Einstein e a relatividade

Albert Einstein pode ser colocado entre os maiores cientistas de todos os tempos, e suas contribuições têm hoje aplicações diretas nas tecnologias das quais nos beneficiamos, como na geração de energia nuclear. Mais importante ainda é que os conceitos desenvolvidos em suas teorias ajudaram a desvendar o funcionamento dos materiais em particular, e da Natureza em geral. Apenas no ano de 1905, Einstein publicou três artigos científicos que revolucionaram vários ramos da ciência. Cada um deles, independentemente, já valeria um prêmio Nobel, o que Einstein acabou ganhando pelo trabalho com a explicação do efeito fotoelétrico.

Talvez o mais conhecido deles, entretanto, seja o trabalho sobre a relatividade. Foi uma grande quebra de paradigma, porque sua teoria aparentemente viola o senso comum. Não é difícil explicar por quê. Suponhamos dois carros trafegando por uma estrada, um a 100 km/h e outro a 90 km/h. Se estiverem em sentido opostos, a velocidade relativa de um ao outro será de 190 km/h. Por outro lado, se tiverem o mesmo sentido, a velocidade relativa é de apenas 10 km/h. Isso é sentido facilmente num carro na estrada, em que percebemos carros no sentido contrário passando em alta velocidade. É a chamada relatividade de Galileu, facilmente experimentada em nosso cotidiano.

Na relatividade de Galileu, esperamos então que a velocidade da luz advinda de um farol de carro, que se movimenta em direção à pessoa que está medindo a velocidade, seja maior do que se o carro estivesse parado ou se afastando. Einstein postulou, entretanto, que a velocidade da luz é a mesma independentemente de a fonte estar parada ou em movimento. Ou de o observador, que mede a velocidade, estar em movimento ou parado. Usei a palavra “postulou” porque Einstein não tinha como provar a afirmação. Em ciência, muitas leis são “Postulados”, que só serão aceitos se confirmados por experiências.

O postulado de uma velocidade da luz invariável explicava uma experiência, de Michelson e Morley, que não mediram diferença na velocidade da luz quando a Terra estava se aproximando ou se afastando do sol. Muitas experiências posteriores comprovaram a teoria da relatividade de Einstein, que também trouxe outras conseqüências que parecem violar o bom senso. É que com a relatividade, as medidas de tempo e comprimento não são mais absolutas. O relógio de uma pessoa na Terra mede tempo diferente do que o relógio de alguém numa nave espacial em movimento em relação à Terra. A massa de um corpo também já não é constante, pois aumenta com a velocidade do corpo. As diferenças são, como se deve imaginar, muito pequenas e só facilmente perceptíveis se a velocidade da nave se aproximasse da velocidade da luz. Isso não é nada fácil porque a velocidade da luz é de 300.000 km por segundo, ou seja, mais de 1 bilhão de km/h.

O outro postulado de Einstein para a relatividade foi o de que a física deveria ser a mesma, independentemente do referencial. Quer dizer, devemos usar o mesmo formalismo para explicar os fenômenos físicos para observadores que estejam em movimento ou parados num determinado lugar. Isso de certa forma contradiz o jogo de palavras, de que após Einstein podemos dizer que tudo é relativo. Ao contrário. A física é a mesma em qualquer referencial.

Ainda sobre linguagem, há uma curiosidade interessante sobre Einstein. Embora ele tenha em muito contribuído para as idéias que acabaram por fundamentar a teoria quântica, que explica como funciona a matéria, ele nunca ficou satisfeito com essa teoria. Para expressar sua desconfiança na teoria quântica, que prevê ocorrência de fenômenos com probabilidades, Einstein dizia não acreditar que Deus jogasse dados.

Einstein sempre achou que a cada ingrediente de uma teoria deveria corresponder uma entidade do mundo real, e isso não é possível na abstrata teoria quântica. Isso é assunto para uma próxima coluna.