Uma
das grandes sacadas de Einstein foi compreender a união do espaço
com o tempo, formando um tecido denominado “espaço-tempo”. A
partir disso, entende-se o Universo, pelo menos no campo
macrocósmico, como quadridimensional (não entraremos aqui na
discussão da mecânica quântica e das diversas teorias das cordas,
que entendem a geometria universal com mais dimensões espaciais
recurvadas), somando-se às três dimensões espaciais uma dimensão
temporal.
Ao
contrário do entendimento clássico da Física baseado na mecânica
do gigante Isaac Newton, o tempo demonstrou-se relativo ao
referencial, desfazendo-se o caráter absoluto de sua medida. O
referencial, ou observador, possui uma escala de tempo própria,
cujas medições darão um resultado que só a ele compete,
conferindo à subjetividade uma primazia perante a objetividade
jamais vista antes dentro do conhecimento científico – desde a sua
consolidação metodológica na Idade Moderna -, embora na filosofia
e nas artes já houvesse, em determinados períodos, escolas em que o
prisma individual fora tratado como norte dos respectivos campos
epistemológicos. Não obstante, a influência das teorias da
relatividade na filosofia e nas artes foi contundente, tendo em
vista, por exemplo, os movimentos cubista e surrealista, nas artes, e
a consolidação do existencialismo e, principalmente, com a reação
ao positivismo lógico, na filosofia. Foi o viés revolucionário da
teoria de Einstein, bem como o seu enfoque no indivíduo, que trouxe
à tona novamente, e com mais força do que outrora, a subjetividade
como motora do conhecimento.
A
idéia subjacente à união espaço-temporal é a de que o movimento
de um influi no outro. Eu, como referencial relativo, estou contido
numa geometria, que forma o Universo, cuja função relaciona o
espaço ao tempo de forma diretamente proporcional. Isto é, no
momento em que me desloco no espaço, afeto o tempo, tornando-o tão
mais vagaroso na medida em que aumento o meu movimento espacial. Em
outras palavras, se estou parado, o tempo está correndo na sua
velocidade máxima, que seria proporcional à velocidade da luz no
vácuo. No breve movimento que efetuo, dentro do espaço
tridimensional ao qual estamos todos contidos, torno o MEU tempo mais
devagar. Entretanto, como vivemos a velocidades baixas de
deslocamento, não percebemos a nossa interferência no tempo. Se
viajássemos a velocidades próximas a da luz, nosso tempo
percorreria muito vagarosamente. E se chegássemos a alcançar a
velocidade da luz, pasme, o tempo pararia. Imagina-te nesta situação:
ao viajar no espaço à velocidade de 300.000 Km/s, tu estagnarias no
tempo, vivenciando para todo o sempre a tua condição atual. Chega a
ser insano pensar nesta hipótese, mas ela é válida dentro da
Física, e Einstein, de forma sublime e elegantíssima, apresentou-a
com as teorias relativísticas. Só não fazemos isso porque, ao
mesmo tempo, é impossível chegarmos sequer próximos à velocidade
da luz, porquanto a famosa equação E=mc², contida na Teoria da
Relatividade Especial (Restrita), nos impede de tal feito, pois como
possuímos massa teríamos de despender uma energia infinita que nos
levasse a acelerar a velocidade a tais quantidades. Porém, é
possível fazermos experimentos que comprovam esta relação entre
espaço e tempo, como, por exemplo, a partir de aviões a jato que se
deslocam a uma velocidade alta o suficiente para tornarem a passagem
do tempo, para o referencial de dentro do jato, inferior ao nosso, em
termos de poucas frações de segundo, conforme já fora testado
mediante relógios atômicos.
A
nomenclatura das Teorias da Relatividade (Especial ou Restrita e
Geral) não é à toa, embora não tenha sido ideia de Einstein
nominá-las de tal modo. A primeira, concluída em 1905, refere-se à
aplicação do referencial em um campo ausente de gravidade e cujos
movimentos relativos entre si são constantes, isto é, ausentes de
aceleração. Por isso mesmo, é especial ou restrita, tendo em vista
que não se lhe aplica a generalização. Já com a segunda,
publicada em 1915, há a presença de gravidade e os referenciais
apresentam aceleração, portanto geral, aplicando-se a todo o
movimento físico de objeto massivo.
As
grandes contribuições da Teoria Especial (TRE ou TRR)foram a
ligação da massa e energia, com aquela equação já narrada,
demonstrando tratarem-se de mesma natureza (uma se converte na outra,
nas dissipações quânticas ocorridas a partir da atuação das
forças fundamentais. Por exemplo, quando uma partícula massiva se
choca com outra, parte da massa dessa partícula se converte em
energia), a compreensão da natureza da luz e de seu papel físico
fundamental, incidindo sobre as nossas observações, bem como sendo
o limite da velocidade de deslocamento (ou seja, nenhum efeito físico
poderá ser observado antes que a luz nos alcance e o demonstre), e o
entendimento, já explicitado aqui, quanto à relatividade do tempo
conforme referenciais de movimento uniforme.
A
Teoria da Relatividade Geral (TRG), por sua vez, deu o grande passo
de que a Física Moderna necessitava, partindo desta base sólida que
a TRR ou TRE havia dado, com a concepção gravitacional diversa da
Lei de Newton, aprimorando-a numa escala macrocósmica. Em outras
palavras, a Lei da Gravidade de Newton ia muito bem, obrigado, ao ser
aplicada na Terra. Matematicamente, era perfeita para os experimentos
possíveis à época, tendo, portanto, notável qualidade em seu
conteúdo. Entretanto, numa escala universal, a matemática da
consagrada lei newtoniana não correspondia aos resultados
observados, como, por exemplo, a órbita de Mercúrio em torno do
Sol. O aprimoramento de Einstein no estudo da gravidade, a partir da
TRG, fez com que a descrição da órbita do pequeno planeta se
adequasse perfeitamente aos cálculos.
A
TRG trouxe o princípio da equivalência entre a aceleração e a
gravidade, conferindo-lhes a mesma natureza. Quando me movimento no
espaço aceleradamente, faço o meu tempo se tornar mais vagaroso,
como eu já dissera. Ao mesmo passo, quanto maior o efeito
gravitacional de um campo espacial qualquer, também passará mais
devagar o tempo. Por quê?
Primeiramente,
temos de mentalizar uma seguinte situação: um sujeito X se encontra
numa espaçonave sem saber por que razão está ali, num ambiente
completamente escuro, e deitado na parte correspondente à traseira.
O movimento da espaçonave é uniforme, porém, em determinado
momento, passa a acelerar sua velocidade. O efeito que o sujeito
sentirá será uma pressão do seu corpo contra o chão, que no caso
é a parte traseira. Parece-nos evidente que esse seria o efeito,
considerando o nosso conhecimento prático de movimentos acelerados
(freadas em ônibus, por exemplo). O sujeito X, totalmente perdido,
poderia se encontrar na seguinte dúvida: seria este efeito produto
da aceleração deste objeto ao qual estou contido, ou a gravidade
que está agindo entre o meu corpo e o chão. A sua dúvida parece
válida, pois, nessas condições, seria impossível distinguir entre
uma e outra causa para este efeito. Esse exercício mental, portanto,
é a chave para entendermos a estreita relação entre a gravidade e
a aceleração.
Em
segundo lugar, partindo do pressuposto de que são relacionadas – a
aceleração e a gravidade -, temos de considerar a razão para que o
tempo passe mais devagar nas situações em que ambas são intensas,
e de forma proporcional. A chave para tal tesouro é aquilo que
chamei, no início do texto, de uma das grandes sacadas de Einstein:
o tecido do espaço-tempo. O gênio considerou que o Universo possui
uma geometria plana, cuja tessitura é afetada conforme haja presença
de corpos massivos em seu interior. Isto é, um objeto contendo massa
causa curvatura no tecido do espaço-tempo. Mais uma vez, imagine
algo assim: uma cama elástica que, sem a presença de objetos, é
plana. No momento em que se coloca uma bola de 10 Kg sobre tal cama,
o tecido desta sofre uma curvatura. Ato contínuo, ao sobrepô-la
outro objeto esférico, porém de 2 Kg, o tecido também sofrerá uma
curvatura, mas inferior àquela sentida pelo objeto anterior. Ao
mesmo tempo, observar-se-á que a bola inferior será atraída para
dentro do círculo curvado da bola superior. Deste modo, podemos
considerar que o círculo curvado que se forma em torno do objeto é
o correspondente ao campo gravitacional que um objeto massivo exerce.
E é de se notar que ambos os objetos possuem seus próprios campos
gravitacionais, bem como se distinguem de forma diretamente
proporcional na medida das respectivas massas.
Assim,
infere-se que a causa da gravidade é a presença de objetos massivos
no tecido do espaço-tempo. Portanto, quanto maior o objeto massivo,
maior será o seu campo gravitacional. E, sendo a curvatura um dos
efeitos da presença dos objetos em tal tecido, que é interligado
entre espaço e tempo, quanto maior o objeto, mais devagar passa o
tempo, porquanto se encontra mais curvado, em comparação ao efeito
sentido por outro objeto menos massivo.
A
aceleração, no mesmo passo, causa curvatura no tecido do
espaço-tempo, pois desloca gradativamente a velocidade contida na
dimensão temporal para a dimensão espacial, tornando a primeira
cada vez mais vagarosa. Quanto mais velocidade se aplica no
deslocamento do objeto, mais rapidamente se movimenta no espaço, o
que gera uma transferência da velocidade temporal (que, quando
estamos inertes, é o da velocidade da luz), tendo em vista a estrita
relação entre espaço e tempo, que devem sempre se manter
equilibradas nas coordenadas geométricas que formam essa natureza de
tecido ao qual estamos insertos. Descreve-se como uma função
matemática essa condição natural!
Desta
forma, foi possível descrever a relatividade de forma generalizada,
pois os movimentos acelerados também puderam se encaixar na
descrição dos referenciais quanto ao espaço e ao tempo. Assim,
Einstein trouxe ao conhecimento científico a democracia, a
subjetividade, o individualismo. O meu tempo será sempre único e
minhas observações são tão válidas quanto a de qualquer outro.
E, até o presente momento, só sabemos de uma espécie no Universo
capaz de ser um referencial: o ser humano. Quer uma vitória da
humanidade maior do que essa? Por enquanto...
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