sexta-feira, 8 de junho de 2012

Teoria da Relatividade e a Roupa Nova do Rei

             Desde muito jovem, eu criei grande curiosidade e admiração pela Teoria da Relatividade Geral, que parecia encerrar grande verdade e beleza; No entanto, entendê-la sempre foi um grande desafio. Depois de muita pesquisa dedicada, passei a entender a razão de tão difícil apreensão de seu conceitos: A teoria não pode estar correta!!!! Ao menos, não em sua totalidade!!!! Eu tenho plena consciência de que esta afirmação se parece com tantas outras contestações absurdas da Teoria da Relatividade, Especial ou Geral, e não ficaria surpreso se, em algum dia, tivesse de rever meus conceitos; Mas, não estou só: Grandes nomes da ciência também se rebelaram contra a teoria; Além disso, ao contrário da crendice popular, Albert Einstein nunca ganhou o prêmio Nobel por este trabalho.
           A teoria se esfacela diante dos "experimentos mentais". O mais conhecido deles é o Paradoxo dos Gêmeos, de acordo com a Wikipédia:

Paradoxo dos Gêmeos, ou Paradoxo de Langevin, é um experimento mental envolvendo a dilatação temporal, uma das consequências da Relatividade restrita. Nele, um homem que faz uma viagem ao espaço numa nave de grande velocidade, voltará em casa mais novo que seu gêmeo que ficou em Terra, movendo-se a velocidades quotidianas.


Do enunciado

Dois gêmeos A e B idênticos, estando o irmão A em uma nave espacial na qual ele viajará a uma velocidade muito próxima de (velocidade da luz) - enquanto o outro, B, permanece em repouso na Terra. Para B, a nave está se movendo, e por conta disso ele pode afirmar que o tempo está correndo mais lentamente para seu irmão A que está na nave.
Analogamente, A vê a Terra se afastar, pelo que ele pode, da mesma forma, afirmar que o tempo corre mais lentamente para B.
Quando a nave retornar à Terra, qual dos dois efetivamente estará mais jovem?

[editar]Da solução

Em primeiro lugar, o enunciado parte de uma premissa errada. No quadro da relatividade restrita, a simultaneidade de acontecimentos não é garantida entre referenciais movendo-se um em relação ao outro, logo, não faz sentido comparar o correr do tempo para o gêmeoA com o correr do tempo para o gêmeo B sem referir qual o referencial em que essa comparação está a ser feita. Por isso, concluímos que essa teoria é relativamente linear.
O que o gêmeo B pode afirmar é que o tempo corre mais lentamente para o seu irmão A quando medido no seu referencial (de B). Do mesmo modo, o gêmeo A pode afirmar que o tempo corre mais rapidamente para o seu irmão B quando medido no seu referencial (de A). A situação dos dois gêmeos é simétrica enquanto cada qual estiver no seu referencial inercial. Lembrando que os efeitos relativísticos são sempre atribuídos ao outro.
Mas existe uma quebra de simetria fundamental no problema: somente o irmão B pode afirmar que esteve todo o tempo em um mesmo referencial inercial, a Terra, enquanto que o irmão A saiu do referencial inercial Terra e foi para um referencial movendo-se a velocidade constante em relação ao primeiro; mais tarde, teve de inverter o sentido do movimento (outra mudança de referencial inercial) e, finalmente, abrandar e regressar ao referencial em que se encontrava à partida (uma terceira mudança de referencial inercial).
Assim, a comparação do correr do tempo pode ser feita no referencial inercial da Terra - que foi onde B sempre esteve e de onde partiu e chegou - e conclui-se que B é mais velho do que A.
Estas mudanças de referencial inercial implicam uma aceleração, e A, enquanto acelerado, encontra-se num referencial não-inercial.

            A explicação acima, dada por Rindler, W. Introduction to Special Relativity, (Oxford University Press, Oxford 1991), é tão absurda que faz lembrar do conto de fadas "A Roupa Nova do Rei, do escritor dinamarquês Hans Christian Andersen, de 1837, em que um bandido se faz passar por alfaiate e, ao deixar o rei nu, sustenta que apenas pessoas inteligentes e astutas poderiam ver a maravilhosa roupa. As pessoas e o próprio rei, por temor a não serem consideradas inteligentes, fingem se maravilhar com a "criação artística". Apenas algo semelhante pode explicar a aceitação desta solução.
          A teoria se apoia em dois postulados: Todos os sistemas de coordenadas inerciais são igualmente equivalentes e a velocidade da luz é invariante (+/- 300.000 km/s) em relação a qualquer sistema de coordenada inercial. Assim, como observado pelo Dr. Rindler, se houvesse qualquer alteração de tempo, o efeito de retardo /dilatação do tempo seria igual e reciprocamente percebido pelos gêmeos A e B, mas, ao contrário do que sustenta, não há quebra de simetria pelo fato de o gêmeo A ter alterado o seu sistema de referencial durante a viagem. A aceleração não produz o efeito físico pretendido e não serve de "marcador" para a natureza saber a quem aplicar os efeitos da relatividade no futuro; A natureza não funciona com efeitos futuros. Se assim fosse, teríamos forçosamente um sistema de coordenada inercial privilegiado, o que contraria o postulado fundamental da teoria. Por outro lado, poder-se-ia criar um experimento mental em que os gêmeos A e B partissem da Terra em direções diametralmente opostas e em que estivessem simultaneamente submetidos as mesmas acelerações inversas: O tempo sofreria dilatação, pois os gêmeos se moveriam um relação ao outro, mas não se poderia creditar a qualquer um deles o efeito de envelhecer mais, porque submetidos as mesmas variações inerciais.
          O mais espantoso de tudo é que a teoria nasceu, em grande parte, da tentativa de explicar, dentre outros fenômenos, o experimento de Michelson e Morley, de 1887, que pretendiam medir o deslocamento da luz pelo "Éter Luminífero", algo que se imaginava existir para portar as ondas eletromagnéticas e, em relação ao qual, todo movimento pudesse ser estabelecido. O experimento foi um retumbante fracasso. Estranhamente, embora o resultado obtido na experiência estivesse em completa e perfeita consonância com o relativismo de Galileu e a física clássica de Newton se se aceitasse o fato de a luz não se comportar diferentemente de corpos massivos, físicos, como Einstein e Poincaré, começaram a conjecturar acerca de corpos em contração e tempo a se dilatar, de modo a artificialmente atribuir uma característica especial à Luz: a invariância (2o. Postulado da Teoria).
          A Teoria da Relatividade é, ainda, incompatível com a mais bem sucedida teoria moderna: A física quântica; Ademais todos os experimentos que declaram comprovar a veracidade da Teoria passam por algum tipo de crítica; O mais moderno e famoso deles, o do relógio do GPS, é muito bem contestado por Paul Marmet, em "The GPS and the Constant Velocity of Light."
         Assim, tenho de sustentar a inconsistência da Teoria da Relatividade.
Recomendo, por fim, o site http://www.ecientificocultural.com/Relat/luz01.htm, sobre o fenômeno Luz e as falácias da Relatividade.

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