O físico Albert Einstein começou a desenvolver a sua icônica teoria da relatividade há quase 120 anos. O alemão propunha explicar o comportamento dos objetos no espaço e no tempo. Inovador, o trabalho ainda hoje é usado para prever objetos como buracos negros, explicar a curvatura da luz pela gravidade e explicar o comportamento dos planetas em suas órbitas.
Mas, a grande proposição da teoria da relatividade é que não existe uma referência absoluta: sempre que você mede a velocidade de um objeto, isso será em relação a outra coisa. Mas esse objeto não precisa ser uma galáxia do outro lado do Universo; há pequenos exemplo em nosso dia a dia que provam que Einstein estava certo. Confira alguns deles abaixo:
1. O GPS (sistema de posicionamento global)
Os relógios dos satélites GPS têm que rodar mais rápido que os da Terra.Fonte: Getty Images
De acordo com a relatividade especial, os relógios dos satélites avançam mais rápido do que os relógios terrestres. Essa dilatação do tempo acontece por dois motivos: primeiramente devido à velocidade, pois, segundo Einstein, o tempo passa mais devagar para objetos em movimento (no caso 10 mil km/h) em relação a um observador em repouso.
O segundo motivo, a gravidade, faz com que o tempo passe mais lentamente na superfície da Terra do que no espaço, a 20,3 mil quilômetros de altura. Se esse efeito relativístico não fosse observado, um dispositivo de GPS que indicasse uma distância de 0,8 km até o próximo posto de gasolina estaria errado em 8 km após um único dia de uso, segundo o site Physics Central.
2. O brilho peculiar do ouro
Sem os efeitos relativísticos, o ouro seria prateado.Fonte: Getty Images
Embora o brilho do ouro seja real, ele é diferente por exemplo do que vemos em superfícies polidas. Essa cor amarela suave é devida a efeitos relativísticos específicos, pois, se calculasse a frequência (cor) da luz que o metal emite, sem considerar esses efeitos, você enxergaria um brilho prateado.
Como o ouro é um elemento pesado, seus elétrons internos se movem rápido o bastante para que ocorram: um aumento da massa relativística e uma diminuição do seu comprimento. Isso resulta em uma absorção preferencial da luz com comprimento de ondas mais longos, como vermelho e amarelo, em detrimento do azul.
3. Ouro não enferruja
É sua pouca reatividade que faz do ouro um metal valioso.Fonte: Getty Images
O efeito da relatividade sobre os elétrons de ouro é uma das razões pelas quais o metal não enferruja ou reage facilmente com substâncias do ambiente que possam causar danos à sua estrutura.
Segundo a teoria da relatividade, o movimento extremamente rápido dos elétrons desse elemento faz com que sua massa aumente, e eles sejam mantidos perto do núcleo atômico. Como só há um elétron na camada mais externa (valência), ele não está propenso a reagir com outras substâncias, o que torna o metal, mais valioso.
- Fique por dentro: De onde vem todo o ouro da Terra? A ciência responde!
4. Mercúrio líquido
Mercúrio era usado nos antigos termômetros de medir temperatura.Fonte: Getty Images
Assim como o ouro, o mercúrio é um átomo pesado, com elétrons mantidos bem próximos ao núcleo – e, portanto, mais velozes e massivos. Mas isso torna as ligações interatômicas mais fracas, o que faz com que esse elemento tenha um ponto de fusão mais baixo do que outros metais. E é por isso que o encontramos normalmente em estado líquido na Terra, explica a Chemistry World.
5. Os antigos televisores
Os ímãs das TVs de tubo usavam princípios relativísticos para calibrar seus ímãs.Fonte: Getty Images
Segundo o programa PBS NewsHour, na fabricação dos antigos televisores e monitores com telas de tubo de raios catódicos, os efeitos relativísticos eram parte importante do seu processo de fabricação.
Como cada elétron disparado pelo tubo produzia um pixel iluminado ao atingir a parte traseira da tela, isso demandava considerações especiais para ajustar os ímãs que controlavam os trajetos dos feixes de partículas.
6. O sol
No Sol, a massa de átomos de hidrogênio é transformada em energia.Fonte: Getty Images
Sem o princípio explicado na icônica equação de Einstein (E = mc2), o Universo seria totalmente escuro e as estrelas não brilhariam. No centro do Sol, temperaturas e pressões altíssimas fazem com que quatro núcleos de hidrogênio formem um único núcleo de hélio.
Como a massa deste é um pouco menor que a dos quatro prótons de H, a massa excedente é convertida em energia e aparece como luz solar.
7. O eletromagnetismo
A Lei de Faraday da Indução Eletromagnética comprova os efeitos da relatividade.Fonte: Getty Images
O efeito relativístico do magnetismo pode ser demonstrado em um gerador básico, com uma bobina de fio condutor enrolada em torno de um núcleo ferromagnético. As partículas carregadas no fio são afetadas pela mudança do campo magnético, com algumas delas sendo forçadas a se mover, o que cria a corrente elétrica.
No entanto, mesmo com o fio e suas partículas em repouso, o campo magnético ainda as afeta, e uma corrente flui. “Como este é o princípio fundamental por trás dos transformadores e geradores elétricos, qualquer pessoa que use eletricidade está experimentando os efeitos da relatividade”, explica Thomas Moore, do Pomona College, em Claremont nos EUA, ao WordsSideKick.com.
8. A luz
A luz das galáxias chega até nós por meio de ondas eletromagnéticas.Fonte: Getty Images
Para Moore, sem a relatividade, a luz também não existiria porque a teoria "exige que as mudanças em um campo eletromagnético se movam a uma velocidade finita em vez de instantaneamente".
Ou seja, a restrição imposta por Eistein, que limita a velocidade de propagação de informações e efeitos físicos à velocidade da luz, reconhece não só o conceito de magnetismo (que é ligado à variação dos campos elétricos), como o da própria luz (que é uma forma de onda eletromagnética).
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