Espa

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Espaço, Tempo e Relatividade
Carlos Eduardo Aguiar Instituto de Física-UFRJ
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Relatividade
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O Espaço Absoluto
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Newton e o Espaço Absoluto
O Deus Supremo é um Ser eterno, infinito e
por existir sempre e estar em todo lugar, ele
constitui o tempo e o espaço.
Principia
Isaac Newton (1642-1727)
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Como identificar o repouso absoluto?
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A Relatividade de Galileu
Nenhum experimento realizado na cabine fechada de
um navio pode determinar a velocidade com que
este se move. Diálogo sobre
os Dois Sistemas de Mundo
Galileo Galilei (1564-1642)
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As Ondas de Maxwell
Campos eletromagnéticos podem propagar-se
como ondas, com velocidade c ? 300.000
km/s. ? A luz é uma onda eletromagnética.
James C. Maxwell (1831-1879)
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c - para que observador?
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c - para que observador?
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Do ponto de vista do motorista
V
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A Velocidade Relativa
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Para o observador no carro vermelho...
V
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A adição de velocidades
(U - V) ? T
V ? T
U ? T
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Ondas Mecânicas
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Há um meio para a propagação das
ondas eletromagnéticas?
Século XIX o éter luminífero
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Movimento no éter
C1 C-VC2 CV
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Qual é a velocidade da Terra em relação ao éter?
V
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A Experiência de Michelson e Morley
Albert A. Michelson(1852-1931)
Interferômetro de Michelson (1887)
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O que Michelson e Morley encontraram em 1887
V (Terra - éter) 0 (lt 5 km/s)
V (Terra - Sol) ? 30 km/s
Brillet e Hall (1979) V (Terra - éter) lt 0,03
km/s
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(No Transcript)
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A Relatividade de Einstein
não apenas na mecânica, mas também na
eletrodinâmica, os fenômenos não têm
nenhuma propriedade associada ao conceito de
repouso absoluto Eletrodinâmica dos Corpos em
Movimento (1905)
Albert Einstein (1879-1955)
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A luz se propaga no vácuo com uma velocidade
definida c que é independente do movimento do
corpo que a emitiu.
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Observadores diferentes encontram sempre a mesma
velocidade de propagação da luz.
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O Tempo Relativo
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(No Transcript)
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Simultaneidade é um conceito relativo!
Passado, presente e futuro são conceitos
relativos!!
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A distinção entre passado, presente e futuro é
apenas uma ilusão, ainda que persistente.
A. Einstein
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Eu vejo Passado, Presente, e Futuro existindo
todos de uma vez
William Blake
W. Blake (1757-1827)
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Sincronizados
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Desincronizados
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Mais Relatividade do Tempo
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Para outro observador...
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A Dilatação do Tempo
tempo menor
tempo maior
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Relógios em movimento batem mais devagar!
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Relógios em movimento batem mais devagar!
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A vida dos múons
Vida 2,2 milionésimos de segundo
Vida 64 milionésimos de segundo
Bailey et al., Nature (1977) pg. 301
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O paradoxo dos gêmeos
Tempo (Terra) 7 anos
Tempo (viajante) 1 ano
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Relatividade do Comprimento
V 0,99 C
V 0,99 C
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Contração do Comprimento
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Réguas em movimento ficam mais curtas!
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Contração do Comprimento(de novo)
1 ano-luz
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se a velocidade da luz fosse 30 km/h ...
George Gamow Mr. Tompkins in Wonderland
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(No Transcript)
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As Transformações de Lorentz
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(No Transcript)
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O Espaço - Tempo
Espaço e tempo, enquanto entidades separadas,
são meras sombras, e apenas uma espécie de união
entre eles tem existência independente.
Hermann Minkowski (1908)
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Energia Relativística
Conservação da energia
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Energia
velocidade da luz ? energia infinita
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Energia Cinética e de Repouso
energia em repouso E0 m c2
energia cinética EC E - m c2
E E0 EC
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energia cinética tornou-se massa!
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E m c2
A massa de um corpo depende da energia que ele
contem.
Lavoisier estava errado! Massa pode ser criada e
destruída.
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Criação de um par elétron-pósitron
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(No Transcript)
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As Visões da Eternidade, por limitada
percepção, Tornaram-se fracas Visões do Espaço e
do Tempo ...
William Blake
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Para pensar em casa
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O Circo Relativista
6 metros
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O Circo Relativista
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O Circo Relativista
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Desastre no Circo Relativista?
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Desastre no Circo Relativista?