Quem não conhece Albert Einstein? Ele é um físico alemão famoso por suas descobertas. Einstein também recebeu o Prêmio Nobel de Física. Uma de suas teorias mais famosas é a teoria da relatividade.
Einstein publicou essa ideia em duas etapas. Primeiro, ele publicou a teoria da relatividade especial em 1905. Dez anos depois, a teoria geral da relatividade foi publicada. Essa teoria se tornou uma das diretrizes para outros cientistas no desenvolvimento da bomba atômica, embora Einstein nunca tenha pensado que sua teoria pudesse ser usada como uma arma.
Mas, qual é o conteúdo da teoria da relatividade? Como isso é aplicado no mundo real para que possa ser usado como uma bomba nuclear? Vamos discutir juntos neste artigo.
Teoria da Relatividade Especial
A primeira teoria da relatividade especial de Einstein tem dois postulados ou conceitos: primeiro, as leis da física se aplicam a qualquer objeto em todos os referenciais movendo-se a uma velocidade constante (inércia) contra os outros. Ou seja, a forma de uma equação física será sempre a mesma, embora seja observada em um estado móvel.
O segundo conceito afirma que a velocidade da luz no vácuo é sempre a mesma para todos os observadores e não depende do movimento da fonte de luz ou do observador (com a velocidade da luz c = 3 × 108 m / s).
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Com base nesses dois postulados, Einstein disse que nenhum objeto com massa pode viajar ou igualar a velocidade da luz. A teoria da relatividade causa mudanças na percepção das coisas que experimentamos todos os dias, como relatividade da velocidade, expansão do tempo, contrações de Lorentz e relatividade da massa e energia.
1. Relatividade da Velocidade
Se houver um avião (referência O ') se movendo na velocidade v em relação à terra (referência O) e o avião libera uma bomba (objeto) a uma certa velocidade, a velocidade da bomba não é a mesma vista por pessoas na Terra e pessoas no avião. A velocidade relativa tem a seguinte equação.
vx = velocidade do objeto em relação ao observador em repouso (m / s)
v'x = velocidade do objeto em relação ao observador em movimento (m / s)
v = a velocidade do movimento do observador (O ') em relação ao observador em repouso (O)
c = velocidade da luz (3 × 108 m / s)
2. Expansão do tempo
Expansão ou dilatação do tempo é a diferença entre o intervalo de tempo observado pelo observador em repouso e o intervalo de tempo observado pelo observador se movendo na velocidade v. A expansão do tempo pode ser formulada como segue.
Δt = o intervalo de tempo observado pelo observador movendo-se na velocidade v
Δt0 = o intervalo de tempo observado pelo observador ainda é
v = velocidade do observador
3. Contrações de Lorentz
De acordo com a teoria da relatividade, espaço e tempo não são constantes. Portanto, um objeto com comprimento L0 será observado tão grande quanto L por um observador se movendo paralelamente a ele com velocidade v. Quanto maior a velocidade do observador, mais curto o objeto parecerá de seu comprimento original. As contrações de Lorentz podem ser formuladas da seguinte maneira.
L = o comprimento do objeto observado pelo observador movendo-se com velocidade v
L0 = o comprimento do objeto observado pelo observador em repouso
v = velocidade do observador
4. Relatividade de Massa e Energia
Assim como o espaço e o tempo, a massa do objeto observado pelo observador em repouso será diferente da massa do objeto observado pelo observador se movendo com a velocidade v.
m = massa do objeto observada pelo observador em movimento com velocidade v
m0 = massa do objeto observado pelo observador em repouso
v = velocidade do observador
Na mecânica relativística, a energia de um objeto com massa m 0 (repouso) e velocidade v pode ser formulada como segue.
A energia total de um objeto com massa pode ser obtida pela seguinte fórmula.
E = E 0 + E k , onde E 0 é a energia de repouso (E = m 0 c2)
Com base na descrição acima, os objetos que têm massa m têm a energia de:
E = mc2
Esta equação é uma das fórmulas mais conhecidas até hoje. Esta fórmula também é a base para o desenvolvimento da bomba nuclear, porque a massa é considerada uma forma concentrada de energia, de modo que pode mudar de forma, especialmente com uma reação em cadeia nuclear.
Teoria Geral da Relatividade
A teoria geral da relatividade está relacionada à teoria da gravidade de Newton. Newton disse que a gravidade é uma força invisível que atrai objetos uns aos outros. Mas, por meio de sua teoria, Einstein argumentou que a gravidade é a curvatura do espaço-tempo causada pela massa de um objeto. Essa curvatura tem efeito sobre o tempo: quanto maior a gravidade, mais lento o tempo se deslocará na curvatura do espaço-tempo.
