As curvas da luz
As curvas da luz que iluminam este texto não são, claro, as da Estrada da Luz em Lisboa, ali para os lados do Estádio do mesmo nome e do Colégio Militar, o colégio dos «Meninos da Luz». Para os efeitos deste texto, as curvas em que estamos a pensar são antes as que a sua gravitação obriga a luz a descrever na «proximidade» dos corpos - e, em particular, na proximidade dos corpos celestes como os buracos negros.
Pois é. Para o ano que vem - 2005 - faz um século que Einstein publicou o seu primeiro artigo sobre a teoria da relatividade - o artigo fundador da relatividade restrita -, e, como acontece nestas situações aniversariantes, torna-se de certo modo irresistível, por esta ou por aquela razão, um movimento de interesse pelas matérias respectivas. E eu também, pelos vistos deste texto, já estou a ser um dos apanhados pelo centenário da relatividade que aí vem!
Então. Com a teoria da relatividade restrita foi desde logo a inclusão nas equações da cinemática - isto é, da ciência das relações entre o espaço e o decorrer do tempo -, de uma velocidade limite para tudo o que se move e propaga no Universo. Velocidade limite que, sabe-se, corresponde à velocidade da luz - luz que é o agente portador da informação, através da nossa vista, etc. Em consequência, viu-se que o espaço e o tempo afinal não eram entidades absolutas e foi introduzida a noção de «tempo próprio» [das «partículas» que se movem]. Espaço a contrair-se; tempo a dilatar-se. Os conceitos de energia e massa relacionados.
O passo seguinte viria Einstein a dá-lo, após um arrasante período de trabalho de cerca de uma década, com a publicação dos resultados respectivos sob o nome de relatividade generalizada, a nova teoria da gravitação relativista, ou seja, após quase dois séculos de soberania absoluta da teoria da gravitação de Newton. Com efeito, a relatividade restrita estava incompleta, não considerava a sempre presente e inevitável questão da gravitação a que tudo e todos estamos submetidos. E, inclusive, o está a luz!
Encurtando razões, talvez com leveza em demasia, a relatividade generalizada considera - e é um assunto complicado e subtis são os raciocínios nela envolvidos -, que as massas existentes no universo (as estrelas, o sol, a terra, nós próprios, sei lá!), e a sua distribuição, estão na origem de um «espaço-tempo curvo». E em contrapartida, pelo seu lado, as mesmas massas deslocam-se através das geodésicas do espaço-tempo. Estas são coisas não imagináveis - visualizáveis - do modo usual para que estamos preparados. Está-se no espaço-tempo. Mas, o resultado é os próprios trajectos espaciais - e estes podem mesmo ser observados - resultarem encurvados. Então, previa ainda a teoria que os raios de luz deveriam, em consequência, sofrer desvios, prevendo a sua amplitude. Os desvios seriam tanto mais acentuados quanto mais próximos passassem dos corpos e ainda quanto maior fosse a sua massa. Assim, os trajectos da luz eram os menos afectados pela gravitação e constituíam por isso, de certo modo, trajectórias-limites (relembre-se: os fotões são as mais rápidas de todas as partículas que por aí andam!).
E a teoria, que também deu conta da «aberração» na orbita do planeta Mercúrio e alterações de frequências de espectros atómicos, também foi comprovada pelos desvios dos raios luminosos medidos com base nas observações astronómicas de 1919, aproveitando o eclipse do Sol ocorrido em 29 de Maio desse ano. Observações da posição no céu de estrelas visíveis na proximidade do Sol. A teoria de gravitação de Newton também dá conta de desvios, mas estes, segundo a relatividade generalizada, montam para o dobro, o que foi verificado pelas referidas observações.
O caminho visível do eclipse do Sol de 1919 atravessou a África, o Oceano Atlântico e a América do Sul, algures no hemisfério sul, mas próximo do Equador, tendo os astrónomos britânicos que se propuseram verificar e medir o desvio de raios luminosos provindos de estrelas, e montaram e executaram a correspondente expedição, escolhido, do lado de África, a Ilha do Príncipe (em São Tomé e Príncipe, então colónia dos «aliados») e, do outro lado do Atlântico, no Brasil, Sobral, próximo de Fortaleza. Sempre a língua portuguesa! Terão os nossos media referido na altura - não pude investigar ainda o facto! - que as expedições britânicas, afinal, tinham muito a ver connosco? Também temos o Real de Madrid de Luís Figo, o Milan de Rui Costa, etc, não é verdade?
Assim é. Os raios de luz, que são a base do conceito de recta, afinal são curvos…
Pois é. Para o ano que vem - 2005 - faz um século que Einstein publicou o seu primeiro artigo sobre a teoria da relatividade - o artigo fundador da relatividade restrita -, e, como acontece nestas situações aniversariantes, torna-se de certo modo irresistível, por esta ou por aquela razão, um movimento de interesse pelas matérias respectivas. E eu também, pelos vistos deste texto, já estou a ser um dos apanhados pelo centenário da relatividade que aí vem!
Então. Com a teoria da relatividade restrita foi desde logo a inclusão nas equações da cinemática - isto é, da ciência das relações entre o espaço e o decorrer do tempo -, de uma velocidade limite para tudo o que se move e propaga no Universo. Velocidade limite que, sabe-se, corresponde à velocidade da luz - luz que é o agente portador da informação, através da nossa vista, etc. Em consequência, viu-se que o espaço e o tempo afinal não eram entidades absolutas e foi introduzida a noção de «tempo próprio» [das «partículas» que se movem]. Espaço a contrair-se; tempo a dilatar-se. Os conceitos de energia e massa relacionados.
O passo seguinte viria Einstein a dá-lo, após um arrasante período de trabalho de cerca de uma década, com a publicação dos resultados respectivos sob o nome de relatividade generalizada, a nova teoria da gravitação relativista, ou seja, após quase dois séculos de soberania absoluta da teoria da gravitação de Newton. Com efeito, a relatividade restrita estava incompleta, não considerava a sempre presente e inevitável questão da gravitação a que tudo e todos estamos submetidos. E, inclusive, o está a luz!
Encurtando razões, talvez com leveza em demasia, a relatividade generalizada considera - e é um assunto complicado e subtis são os raciocínios nela envolvidos -, que as massas existentes no universo (as estrelas, o sol, a terra, nós próprios, sei lá!), e a sua distribuição, estão na origem de um «espaço-tempo curvo». E em contrapartida, pelo seu lado, as mesmas massas deslocam-se através das geodésicas do espaço-tempo. Estas são coisas não imagináveis - visualizáveis - do modo usual para que estamos preparados. Está-se no espaço-tempo. Mas, o resultado é os próprios trajectos espaciais - e estes podem mesmo ser observados - resultarem encurvados. Então, previa ainda a teoria que os raios de luz deveriam, em consequência, sofrer desvios, prevendo a sua amplitude. Os desvios seriam tanto mais acentuados quanto mais próximos passassem dos corpos e ainda quanto maior fosse a sua massa. Assim, os trajectos da luz eram os menos afectados pela gravitação e constituíam por isso, de certo modo, trajectórias-limites (relembre-se: os fotões são as mais rápidas de todas as partículas que por aí andam!).
E a teoria, que também deu conta da «aberração» na orbita do planeta Mercúrio e alterações de frequências de espectros atómicos, também foi comprovada pelos desvios dos raios luminosos medidos com base nas observações astronómicas de 1919, aproveitando o eclipse do Sol ocorrido em 29 de Maio desse ano. Observações da posição no céu de estrelas visíveis na proximidade do Sol. A teoria de gravitação de Newton também dá conta de desvios, mas estes, segundo a relatividade generalizada, montam para o dobro, o que foi verificado pelas referidas observações.
O caminho visível do eclipse do Sol de 1919 atravessou a África, o Oceano Atlântico e a América do Sul, algures no hemisfério sul, mas próximo do Equador, tendo os astrónomos britânicos que se propuseram verificar e medir o desvio de raios luminosos provindos de estrelas, e montaram e executaram a correspondente expedição, escolhido, do lado de África, a Ilha do Príncipe (em São Tomé e Príncipe, então colónia dos «aliados») e, do outro lado do Atlântico, no Brasil, Sobral, próximo de Fortaleza. Sempre a língua portuguesa! Terão os nossos media referido na altura - não pude investigar ainda o facto! - que as expedições britânicas, afinal, tinham muito a ver connosco? Também temos o Real de Madrid de Luís Figo, o Milan de Rui Costa, etc, não é verdade?
Assim é. Os raios de luz, que são a base do conceito de recta, afinal são curvos…
