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Limite de velocidade: luz

A teoria se chama relatividade especial, mas foi ela que revelou a única coisa do cosmo que não é relativa e nunca varia - a maneira como a luz se desloca

Texto Salvador Nogueira

No comecinho do livro A Máquina do Tempo, o famoso escritor britânico H.G. Wells descrevia o Universo como uma entidade com 4 dimensões: 3 no espaço e 1 no tempo. Wells afirmava que pouca diferença real havia entre elas e que, assim como conseguimos navegar pelo espaço em qualquer direção, também deveria ser viável fazer isso com o tempo.

Ficção? Em 1895, quando saiu o livro, era. No entanto, 10 anos depois, um físico alemão provava não só que Wells estava na trilha certa, mas também que Isaac Newton, o cientista britânico idolatrado desde o século 16 por ter estabelecido as regras básicas de funcionamento da física, havia pisado no tomate. Albert Einstein chegou a todas essas conclusões da forma menos palpável possível: com o que ele chamava de experimentos mentais. Na época, enquanto os cientistas estavam à caça do éter luminífero (a substância que preencheria o espaço estelar), eles trombaram com um resultado exótico. A luz, no vácuo, tinha sempre a mesma velocidade, independentemente do observador.

Dito desse modo, pode não parecer muito. Mas era um contra-senso. Imagine-se num carro, andando a 60 km/h. Então, para sua surpresa e desespero, um caminhão vem na sua direção, a 50 km/h. A que velocidade você percebe a aproximação do dito-cujo? Numa situação dessas, o procedimento é somar: 50+60 = 110 km/h.

Pois bem, quando trocamos o caminhão pela luz, nossa velocidade, por maior que seja, deixa de ser importante. Nada se soma à velocidade da luz, e ela sempre nos parece viajando a imutáveis 300 mil km/s.

O que isso quer dizer? Pois é. Muita gente se perguntou isso, até Einstein matar a charada. E, para resolver o problema, ele teve de jogar fora o preceito de que tanto o espaço quanto o tempo eram fixos e imutáveis. Pois a velocidade é calculada pela divisão entre o espaço percorrido e o tempo gasto. Se a velocidade da luz é constante, mesmo quando aceleramos na direção dela, significa que o “tamanho” das nossas unidades de espaço e de tempo precisa mudar, para “se adaptar” à velocidade da luz, que tem sempre o mesmo valor.

A essa criação Einstein deu o nome de Teoria da Invariância – pois ela se calcava no fato de que a velocidade da luz nunca muda. Ironicamente, ela ficou conhecida como Teoria da Relatividade, pois implicava que todo o resto se modificava, dependendo das circunstâncias. Traduzindo isso em cálculos, ele mostrou que, quanto maior a velocidade de um objeto, mais devagar o tempo passa para ele. Isso abre possibilidades interessantes, como viajar no tempo (ao futuro, pelo menos). E para ir ao passado? As respostas para isso teriam de esperar outros 10 anos de trabalho árduo pelas mãos de Albert Einstein…

Espaço contraído

O fato de o espaço e o tempo serem duas faces da mesma moeda acaba tendo uma conseqüência no mínimo interessante: se andar na velocidade da luz faz “contrair” o tempo, o efeito é igual sobre o espaço. Ou seja, um carro andando muitíssimo rápido encurtaria, feito uma sanfona.

Separados no tempo

O paradoxo dos gêmeos, que revela um dos efeitos bizarros da teoria de Einstein

1. Segundo a relatividade, dois irmãos gêmeos podem sentir a passagem do tempo de maneira totalmente diferente.

2. Imagine que um deles decide viajar de foguete até uma estrela muito distante…

3. … enquanto o outro, o mais pacato da dupla, decide continuar aqui na Terra.

4. Viajando 30 anos a velocidades próximas à da luz, o astronauta vive a contração do tempo imaginada por Einstein.

5. Na prática, os 30 anos vão passar mais devagar para ele do que para o irmão gêmeo (careca) que ele encontra ao retornar.