Apresentação do PowerPoint

Disciplina Física III
2016.1
Selma Rozane
RELATIVIDADE GERAL
Resumo: A Teoria da Relatividade Geral foi publicada por Einstein em 1916. Nesta teoria Einstein
estende a descrição dos fenômenos físicos para sistemas não inerciais (ou seja, acelerados). O
Princípio de Equivalência postula que é impossível distinguirmos sistemas uniformemente
acelerados de campos gravitacionais. As duas consequências fundamentais deste princípio são o
desvio da luz por campos gravitacionais e o deslocamento da frequência de fótons em campos
gravitacionais. Ambas previsões foram confirmadas experimentalmente inúmeras vezes. Outro
resultado importante da relatividade geral foi a explicação da precessão do periélio de Mercúrio.
A relatividade geral descreve o movimento de objetos, não em termos da ação de forças, como na
mecânica clássica, mas em termos de trajetórias descritas sobre a superfície do espaço-tempo. A
geometria do espaço tempo é determinada pela distribuição de massas no Universo. Ou seja, o
espaço e o tempo não são estruturas absolutas e estáticas como na teoria newtoniana, mas objetos
físicos em si,gerados pela matéria do Universo.
Acredita-se que o Universo foi criado há cerca de 14 bilhões de anos atrás. Esta explosão,
conhecida como o “Big Bang” gerou não só a matéria do Universo, mas também o espaço-tempo.
Nos dias de hoje uma das principais evidências de que tal explosão ocorreu é a chamada “radiação
cósmica de fundo” do Universo, a radiação que restou do Big Bang. O destino do Universo
dependerá da massa total que nele existe. Se esta for grande o suficiente, a atração gravitacional
acabará por frear a expansão causada pelo Big Bang, e o Universo iniciará uma contração até o
Grande Colapso. Caso contrário, ele expandirá para sempre.
Relatividade Geral
 Movimento retilíneo uniforme em um referencial inercial parece
acelerado, se visto de um referencial não-inercial.
 Einstein encarou a força gravitacional como uma força de inércia:
É impossível distinguir a física num campo gravitacional constante
daquela num referencial uniformemente acelerado!
 Princípio da equivalência: não existe
forma de distinguir, localmente, entre
gravidade e aceleração
O elevador
de Einstein
Relatividade Geral e a nova interpretação da Gravidade
• A gravidade é resultado da geometria do espaço-tempo.
• Uma massa é capaz de provocar uma curvatura no espaço-tempo.
• Para Einstein o tempo representa uma dimensão, num total de 4.
Três dimensões espaciais e uma temporal.
O princípio de equivalência é a base fundamental da relatividade geral proposta por
Einstein. É uma ideia relativamente simples, mas a sua descrição matemática é
bastante complexa.
Uma das consequências da relatividade geral é a de que a propagação da luz
(radiação eletromagnética) é afetada pelo campo gravitacional. Por exemplo, raios de
luz são desviados quando passa perto de um corpo massivo como o sol. Este efeito
foi comprovado em 1919 na observação da posição de estrelas quando estavam
próximas da sobra do sol durante um eclipse solar total e sua comprovação foi
fundamental para a aceitação da nova teoria. Alguns outros efeitos, também, já
comprovados experimentalmente, com a relação ao campo gravitacional são as
modificações da velocidade e da cor (frequência) da luz.
O espaço tempo é deformado pela massa e as equações de Einstein relacionam a
curvatura da deformação com a intensidade da fonte, representada pela massa.
Recentemente foram detectadas as ondas gravitacionais, previstas pela TGG de
Einstein.
DE SOBRAL (CEARÁ/BRASIL) PARA O MUNDO
O desvio dos raios de luz de uma estrela que passam próximo ao Sol foi
calculado por Einstein. Ele previu (1916) que a luz de uma estrela deveria
sofrer um desvio de 1,70” apo passar bem perto do Sol. Para provar esta
previsão foi preciso esperar um eclipse total do Sol. O eclipse ocorreu em
29 de maio de 1919. Este eclipse foi visível em uma faixa que ia do brasil
à África.
Foram feitas duas expedições para observar o eclipse. Uma na ilha do
Príncipe, na África, e outra em Sobral, no Ceará.
i)
Em Príncipe o dia amanheceu chuvoso, mas perto da hora do eclipse
as nuvens se dissiparam, permitindo a obtenção de duas chapas
fotográficas, onde se viam cinco estrelas. O desvio observado foi de
1,60”.
ii) Em Sobral o céu estava claro na hora do eclipse. Foram obtidas oito
chapas de boa qualidade, com sete estrelas em cada uma. O desvio
observado foi de 1,98”.
Física na Escola, v. 6, n. 1, 2005
Um consórcio internacional de cientistas anunciou na
quinta-feira (11/02/2016) a primeira detecção de ondas
gravitacionais, um fenômeno previsto pelo físico Albert
Einstein em 1916.
Vista aérea das instalações do experimento Ligo em
Livingston, na Louisiana (Foto: MIT/Caltech)
https://www.facebook.com/AnderssenLuc/videos/1650214448565041
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Referencias:
1. Tópicos de Física Contemporânea – Prof. André M.C Souza /UFS;
2. Relatividade Geral e Cosmologia - slides do Prof. Carlos Alexandre Wuensche /INPE;
3. Introdução à Relatividade Geral – slides do Prof. Victor Rivelles /USP;
4. Introdução à Relatividade – slides do Prof. Demetrius
5. http://g1.globo.com/ciencia-e-saude/noticia/2016/02/experimento-ve-ondas- gravitacionais-fenomeno-previstopor-einstein.html