Em 1905, Einstein publicou a sua Teoria da Relatividade
Restrita. Quase cem anos depois, resultados experimentais continuam a comprovar
as suas previsões e a mostrar que tinha razão.
Físicos alemães verificaram experimentalmente, e com uma
precisão sem precedentes, uma das mais espantosas previsões da Teoria da
Relatividade Restrita: a da dilatação do tempo, que diz, em termos muito
simples, que o tempo avança mais devagar num relógio em movimento em relação ao
que acontece num relógio em repouso.
Esta propriedade do tempo foi muito popularizada através do
paradoxo dos gémeos, exemplo sugerido pelo próprio Einstein: se um dos gémeos
fosse enviado numa nave espacial a uma velocidade próxima da velocidade da luz,
quando regressasse à Terra encontraria o seu irmão muito mais velho do que ele.
Seria como se o tempo não passasse mais lentamente para quem viaja a
velocidades muito grandes.
A experiência que agora confirma esta previsão de Einstein
está descrita num artigo publicado recentemente na revista Physical Review Letters, e é o resultado de 15 anos de investigação de um grupo
internacional de cientistas que inclui o Prémio Nobel Theodor Hänsch, director
do Instituto Max Planck de Optica Quântica, em Garching, na Alemanha.
Para verificar o efeito da dilatação do tempo, os físicos precisaram
de comparar como o tempo avança em dois relógios: um parado e outro em
movimento. Para este efeito, os investigadores usaram um acelerador de
partículas no Centro Helmholtz GSI, em Darmstadt, Alemanha, onde se estudam
iões pesados.
Na experiência, os físicos usaram iões de lítio acelerados a
um terço da velocidade da luz como relógio em movimento. Tecnologia de última
geração, extremamente precisa, permitiu aos investigadores medir as transições
de electrões entre diferentes níveis de energia dentro dos iões de lítio em
movimento. Essas transições funcionaram como o tic-tac de um relógio em
movimento. Para o relógio em repouso, os cientistas fizeram as mesmas medições mas
em iões lítio parados, o que permitiu comparar a velocidade nas transições
electrónicas em cada um dos casos. Resultado: as transições electrónicas
ocorriam mais lentamente nos iões em movimento.
Estas experiências sobre o efeito da dilatação do tempo não
servem só para confirmar as previsões da melhor teoria de que dispomos para
descrever a gravidade e o tempo no Universo. Compreender a dilatação do tempo
também tem implicações práticas no nosso dia-a-dia.
É que o Sistema de Posicionamento Global, vulgo GPS,
funciona com o recurso a medições efectuadas por satélites em órbita da Terra,
e o software que calcula em diminutas frações de segundo, por exemplo, o
posicionamento de um carro em movimento na Terra tem de ter em conta o efeito
da dilatação do tempo. Se não o fizesse, o resultado que nos seria apresentado pelo
nosso equipamento de GPS estaria errado em centenas de metros, o que o tornaria
inútil. Este é um exemplo da aplicação da Teoria da Relatividade de Einstein no
nosso dia-a-dia.
António Piedade
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2 comentários:
Muito interessante e agradeço vossa exposição professor António Piedade de idéias (sobre) o estudo de Einstein inclusive respeita-se a comunidade científica neste sentido em aprimorar o conceito da arte na relatividade.
Obrigado pela deferência mas tenho de, em abono da verdade e do rigor, dizer-lhe que não sou professor. Centro a minha actividade na comunicação de ciência.
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