Exatamente 100 anos atrás, em 25 de novembro de 1915, o físico Albert Einstein, aos 36 anos, leu a quarta e última palestra na Academia Prussiana de Ciências sobre sua nova teoria geral da relatividade. A ideia não só mudou o conceito de gravidade, mas também permitiu repensar a perspectiva da humanidade. Aqui está uma olhada na teoria em pensamento e ação.
Experiência com elevador
Einstein era conhecido por seus experimentos mentais, que ele muitas vezes percorria sua cabeça ao longo dos anos. Um dos experimentos mais famosos começou em 1907, quando Einstein refletiu, se uma pessoa está dentro de um elevador, ele pode dizer se ele está em uma queda gravitacional livre ou está sob aceleração constante? Einstein decidiu que as leis da física deveriam ser as mesmas em ambos os casos. A equação matemática, que ele derivou um pouco mais tarde, nos permite explicar este chamado princípio de equivalência, que iguala os efeitos da gravidade com a aceleração na ausência de peso. Isso se tornou a base da teoria geral da relatividade.
Experimentar o eclipse
O eclipse solar total de 29 de maio de 1919 deu aos astrônomos a oportunidade de testar a teoria geral da relatividade de Einstein, provando que a gravidade solar dobra um fundo de luz estelar. O efeito foi observado quando a luz do sol estava fraca o suficiente para as estrelas se tornarem visíveis. O astrônomo britânico Arthur Eddington liderou uma expedição à Ilha do Príncipe, na costa oeste da África, para fotografar um eclipse que durou quase sete minutos. A imagem das estrelas na região ao redor do Sol provou que a interpretação de Einstein da gravidade superou o modelo newtoniano de 200 anos, que interpreta a gravidade como uma força entre dois corpos. Einstein via a gravidade como base e curva no espaço e no tempo.
Expansão do Universo
Em 1917, Einstein mudou sua teoria geral da relatividade para introduzir o que ele chamou de "constante cosmológica" - uma maneira matemática de resistir à gravidade em uma escala cosmológica e impedir o colapso do Universo. Naquela época, os astrônomos acreditavam que a Via Láctea estava cercada por um vazio infinito e estático. Em 1923, Edwin Hubble e outros astrônomos encontraram as primeiras estrelas fora da galáxia e, em 1929, Hubble argumentou que o espaço estava se expandindo. Einstein percebeu que a constante cosmológica era um erro. Ou talvez não. Em 1998, os cientistas fizeram uma descoberta surpreendente - a expansão do Universo é acelerada pela força anti-gravidade, que foi chamada de “matéria escura” e que atua como constante cosmológica de Einstein.
A visão extremamente profunda que o Hubble mostra aqui mostra cerca de 5.500 galáxias.
Buracos negros
Uma das primeiras conseqüências da teoria geral da relatividade foi a percepção de que, se um objeto encolher com força suficiente, ele criará um buraco no tecido do espaço-tempo que terá muita gravidade, mesmo para os fótons de luz. Assim, a ideia de buracos negros nasceu. Embora até agora os astrônomos não tenham sido capazes de observar diretamente os buracos negros, podemos detectá-los devido à maneira como eles afetam estrelas e gás próximos. A imagem acima mostra a visão do artista de um buraco negro chamado "Swan X-1", que suga a matéria de uma estrela próxima.
Ondas Gravitacionais
Os cientistas acreditam que a gravidade como ondulações em uma lagoa é transmitida por ondas, deformando o espaço e o tempo no universo. Isso é semelhante ao movimento da radiação eletromagnética, que é propagada pelas ondas. Além disso, as ondas gravitacionais movem o tecido do espaço e do próprio tempo. Até agora, tentativas de encontrar ondas gravitacionais, que podem ser causadas, por exemplo, por colisões de buracos negros, não foram coroadas de sucesso.
Acima está uma representação artística da fusão de galáxias que causam ondulações no espaço e no tempo.
