PARADOXO DOS GEMEOS

O paradoxo dos gemeos é um problema de relatividade geral, que intriga cientistas, pois ele nos obriga a ver o espaco e o tempo de uma forma diferente da qual fomos acostumados a ve-los. VOCÊS VERAO A SEGUIR...

Homero e Ulisses são gêmeos idênticos. Ulisses viaja a alta velocidade até um planeta além do sistema solar e retorna, enquanto Homero fica na Terra. Quando os dois se reúnem, qual é o mais velho? Ou ambos tem a mesma idade?

A resposta certa é que Homero, o gêmeo mais sedentário, será mais velho. O problema é um paradoxo em virtude do papel, aparentemente simétrico jogado pelos gêmeos na questão, e do resultado assimétrico pertinente ao envelhecimento de um deles. O paradoxo se resolve quando se observa a assimetria dos papéis dos gêmeos. Precisamente, enquanto Homero permanece na Terra num único referencial inercial o movimento de Ulisses é acelerado: de zero à velocidade no início, de à na meia-volta e de à zero no fim.



Para fixar as idéias, vamos supor a distância a percorrer medida por Homero é anos-luz (1 ano-luz = distância percorrida pela luz em 1 ano = 1 ano X C ).
Temos assim



É fácil analisar o problema do ponto de vista de Homero, na Terra. De acordo com o relógio de Homero, Ulisses viaja na ida (ver figura acima) durante um intervalo de tempo anos e na volta durante um intervalo de tempo igual. Então Homero é 20 anos mais velho, quando Ulisses retorna.

No referencial , ligado ao foquete na ida, o intervalo de tempo entre o instante da partida de Ulisses da Terra e o instante de sua chegada no planeta P, é menor em virtude de ser o intervalo de tempo próprio.

O tempo que Ulisses leva para chegar ao planeta, pelo relógio dele é:


Uma vez que o tempo da viagem de retorno é o mesmo, Ulisses terá registrado 12 anos para a viagem de ida e volta e será 8 anos mais jovem que Homero ao chegar a Terra.

O caso dos gêmeos descrito acima não é muito realista pela velocidade envolvida. O caso que será descrito agora é parecido ao dos gêmeos mas é uma experiência real.

ESPERO QUE TENHA DADO PARA ENTENDER MAIS OU MENOS ESTA RELATUVIDADE ENTRE O TEMPO E O ESPACO

Física Quântica

A Física Quântica surgiu como a tentativa de explicar a natureza naquilo que ela tem de menor: os constituintes básicos da matéria e tudo que possa ter um tamanho igual ou menor. Neste colóquio, serão apresentados alguns princípios e leis fundamentais encontrados através da Física Quântica, tais como a dualidade onda-partícula e o Princípio da Incerteza. Será, então, discutido o modo como essas leis que governam o universo subatômico podem se refletir no dia-a-dia das pessoas.

É uma parte da Física que se diz ser não intuitiva. Isso significa que muitas partes dela parecem não ser verdade. Por exemplo, a dualidade onda-partícula diz que partículas se comportam ora como partículas ora como ondas. É uma afirmação no mínimo estranha, bizarra. Mas é o que acontece no mundo real. No nosso dia-a-dia achamos que vivemos num planeta plano, mas não é verdade, nosso mundo é arredondado, num formato chamado esferóide.

Por ser não intuitiva, ela foi considerada uma falsa teoria. O próprio Einstein (que foi um dos fundadores da física quântica) acreditava que a física quântica estava errada. Mas com o passar do tempo percebeu-se que ela explicava tão bem o resultado das experiências, que tinha de ser verdade.

Nosso dia ocorre numa escala dita macroscópica. São os objetos que podemos enxergar sem a ajuda de lentes ou microscópios atômicos. A física quântica lida com coisas muito, tremendamente pequenas. Muitíssimo menores que um milímetro.

O mundo em que vivemos é feito de átomos. Os átomos são feitos de coisas ainda menores chamadas quarks e elétrons. Ainda não sabemos se os quarks são feitos de coisas ainda menores. Os átomos, elétrons , quarks e outra coisa tão pequena que ainda não sabemos muito sobre ela, chamada fóton, têm comportamentos bizarros de vez em quando: nunca podemos saber exatamente onde estão. Não é por falta de instrumentos potentes, é uma lei da física, chamada Princípio da Incerteza de Heinsenberg, que diz que nunca saberemos a exata posição das coisas. Nunca saberemos onde os elétrons de um átomo estão exatamente. Nunca. É algo estranhíssimo, mas é a verdade. Há elétrons que, inclusive, somem de um lugar e reaparecem em outro, algo como um teletransporte. Não dá para ver que caminho seguiram para ir de um lugar a outro, só sabemos que eles fazem isso.

Já citamos a dualidade onda-partícula. No mundo em que vivemos, ondas são muito diferentes de objetos. Porém, se tivéssemos o tamanho de átomos, tudo se comportaria como uma onda de vez em quando e como uma partícula outras vezes. Essa foi uma das consequências mais bizarras da física quântica.

Há átomos, como o de Urânio que, do nada, explodem. Nunca sabemos que átomos vão explodir, ou quando, só sabemos que alguns vão e outros não. Aparentemente, nada faz eles explodirem, mas eles explodem. Irritou tanto a Einstein que ele disse sua famosa frase "Deus não joga dados".