A Relatividade e o Paradoxo dos Gêmeos

Neil deGrasse Tysson é um astrofísico estadunidense. Foi apresentador do programa científico  NOVA scienceNOW e é figura frequente em programas de entrevista. Além de ser um grande propagandeador da ciência, Tyson tem uma extensa carreira acadêmica, sendo pesquisador da formação e evolução estelar, cosmologia e astronomia galáctica. Teve vários cargos em várias instituições de pesquisa e museus e tem vário livros publicados. Neste vídeo, Tysson explica de maneira simples as bases da Relatividade Geral de Einstein e suas consequências teóricas, como o Paradoxo de Gêmeos.


Uma das realizações mais elevadas da mente humana em nossa compreensão do Universo, é a Teoria da Relatividade de Einstein. Na verdade, os princípios dela são bem simples. Quase que assustadoramente simples. Eles fazem apenas duas suposições. Que a valocidade da luz no vácuo é constante não impota quem estiver fazendo a medição e não importa em qual direção você esta se movento ou quão rápido. Você sempre terá a mesma medição da velocidade da luz. Esta é a primeira suposição que, aliás, as experiências mostraram ser verdadeira. Segunda suposição: que as leis da Física, enquanto você mede, são as mesmas para qualquer observador que estiver fazendo a medição. Supondo que você esta em um navio, que estiver ou se movendo em velocidade constante, ou não estiver se movendo. Estes são os dois únicos princípios que você deve incorporar na teoria e todos os experimentos mostraram que ambos os princípios estão corretos. Dados estes dois princípios, fenômenos extraordinariamente arrepiantes se originam deles. Por exemplo, quanto mais rápido você viaja, ou se você se encontrar perto de uma fonte de gravidade, o tempo passa mais devagar para você do que para as ouras pessoas que não estão. Não apenas o seu relógio, tudo sobre você e o seu ambiente fica mais devagar. Você não nota isto porque tudo está ficando mais devagar, incluindo o seu ritmo de pensamento neuro-sináptico. Então, acontece sem você notar, mas é claramente óbvio para qualquer outra pessoa observando você. E isto nos leva ao famoso Paradoxo de Gêmeos. Eis como funciona: Deixe-me pegar um par de gêmeos. Nascidos na mesma época, eles têm a mesma idade. E agora, vou enviar um deles a 90% da velocidade da luz. Ou outro vou manter aqui na Terra. Assim, podemos perguntar: “como comparamos seus ritrmos de envelhecimento?”. Acontece que com este gêmeo que já enviei, o relógio marca 44% do tempo do que o relógio deste gêmeo. O nosso relógio aqui na Terra. Então este gêmeo esta envelhecendo mais lentamente do que este aqui. Isto e 90% da velocidade da luz. Mas vamos bombar um pouco mais. Que tal 99% da velocidade da luz? Agora o tempo passa apenas 14% do tempo que passa aqui na Terra. Que tal 99.9? Vamos chegando cada vez mais perto da velocidade da luz e, nesta velocidade, o relógio marca apenas 4,5%. Então, o que isso significa? Eu te conto o que isso quer dizer: este gêmeo viaja por cinco anos e depois volta. Se ele estivesse a 99,9% da velocidade da luz, após cinco anos ele estará cinco anos mais velho. Nós envelheceríamos 110 anos. É chamado Paradoxo de Gêmeos. É somente um paradoxo se você pensar em termos clássicos. Como isto poderia ser? Mas na Relatividade não existe paradoxo algum. Esta é uma característica fundamental do que acontece onde tudo o que você faz é presumir que a velocidade da luz seja a mesma para todo mundo e que as leis da Física permaneçam constantes.


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