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«Se a minha Teoria da Relatividade estiver correcta, a Alemanha dirá que sou alemão e a França declarará que sou um cidadão do mundo. Mas, se não estiver, a França dirá que sou alemão e os alemães dirão que sou judeu.»
É a ideia mais brilhante de todos os tempos - e certamente também uma das menos compreendidas. Em 1905, Albert Einstein afirmou que tempo e espaço são relativos e estão profundamente entrelaçados. Parece complicado? Bem, a ideia é sofisticada, mas, ao contrário do que se pensa, a relatividade não é nenhum bicho-de-sete-cabeças. A principal jogada é perceber o tempo como uma espécie de lugar onde caminhamos. Mesmo que agora esteja parado a ler o EiTec, você está a mover-se - pelo menos, na dimensão do tempo. Afinal, os segundos estão a passar, e isso significa que está a deslocar-se pelo tempo como se estivesse num avião que se dirige para o futuro a um ritmo constante. Até aí, nenhuma novidade bombástica. Mas Einstein também descobriu algo surreal ao constatar que esse “avião do tempo” pode ser acelerado ou travado. Ou seja, o tempo pode passar mais rápido para uns e mais devagar para outros. Quando um corpo está em movimento, o tempo passa mais lentamente para ele.
Se o leitor estiver a andar, por exemplo, as horas vão ser mais vagarosas do que para alguém que esteja parado. Mas, como as velocidades que vivenciamos no dia-a-dia são muito pequenas, a diferença na passagem do tempo é ínfima. Entretanto, se fosse possível passar um ano dentro de uma nave espacial (e especial) que se desloca a 1,07 bilião de km/h e depois regressar à Terra, as pessoas que ficaram por aqui estariam dez anos mais velhas! Como elas estavam praticamente paradas em relação ao movimento da nave, o tempo passou dez vezes mais rápido para elas - mas isso do seu ponto de vista. Para os outros terráqueos, foi o leitor quem teve a experiência de sentir o tempo passar mais devagar. Dessa forma, o tempo deixa de ser um valor universal e passa a ser relativo ao ponto de vista de cada um - daí vem o nome “Relatividade”. Ainda de acordo com os estudos de Einstein, o tempo vai passando cada vez mais devagar até que se atinja a velocidade da luz, de 1,08 bilião de km/h, o valor máximo possível no Universo.
A essa velocidade, ocorre o mais espantoso: o tempo simplesmente deixa de passar! É como se a velocidade do espaço (aquela do velocímetro da nave) retirasse tudo o que fosse possível da velocidade do tempo. No outro extremo, para quem está parado, a velocidade está toda concentrada na dimensão do tempo. “Einstein postulou isso baseado nas experiências de outros físicos e trabalhou com as maravilhosas consequências desse fato”, diz o físico Brian Greene, da Universidade de Columbia, nos Estados Unidos, e autor do livro O Universo Elegante. Mas as descobertas da Relatividade não se ficam por aí. Ainda em 1905, Einstein concluiu que matéria e energia estavam tão entrelaçadas quanto o espaço e o tempo. Daí surgiu a célebre equação E = mc2 (energia = massa x a velocidade da luz ao quadrado), que revela que uma migalha de matéria pode gerar uma quantidade absurda de energia.
Por fim, em 1916, Einstein examinou a influência do espaço e do tempo na atracção entre os corpos e redefiniu a gravidade - até então, a inquestionável física clássica de Isaac Newton (1642-1727) considerava apenas a acção da massa dos corpos. Já a Teoria da Relatividade, definida numa frase do próprio Einstein, deixou-nos mais próximos de “entender a mente de Deus”.
Vamos fazer um esquema desta descoberta genial: Einstein mostrou que espaço, tempo, massa e gravidade estão intimamente ligados:
1.Segundo o físico alemão Albert Einstein, tudo no Universo se move a uma velocidade distribuída entre as dimensões do tempo e do espaço. Para um corpo parado, o tempo corre a velocidade máxima. Mas quando o corpo começa a movimentar-se e ganha velocidade na dimensão do espaço, a velocidade do tempo diminui para ele, passando mais devagar. A 180 km/h, 30 segundos passam em 29,99999999999952 segundos. A 1,08 bilião de km/h (a velocidade da luz), o tempo simplesmente não passa.
2.Uma consequência dessa alteração da velocidade do tempo é a contracção no comprimento dos corpos. Segundo a Teoria da Relatividade Especial - a primeira parte da teoria de Einstein, elaborada em 1905 -, quanto mais veloz alguma coisa está, mais curta ela fica. Por exemplo: quem visse um carro mover-se a 98% da velocidade da luz vê-lo-ia 80% mais curto do que se o observasse parado.
2.Na chamada Teoria Geral da Relatividade (a segunda parte do estudo, publicada em 1916), Einstein usou a constatação anterior para redefinir a gravidade. Isso pode ser demonstrado com um exemplo simples: em alguns tipos de brinquedo comuns nos parques de diversões, a rotação da máquina mantém as pessoas coladas na parede pela força centrífuga, como se houvesse uma “gravidade artificial”.
4.A gravidade real também funciona assim. O Sol curva tanto o espaço em seu redor que mantém a Terra em sua órbita - como se ela estivesse “colada na parede”, lembrando o exemplo do brinquedo. Já a força que prende as pessoas ao chão é a curvatura criada pela Terra no espaço à sua volta. Einstein também descobriu que, quanto maior a gravidade, mais lento é o ritmo da passagem do tempo. Por isso, ele chamou essa força de “curvatura no tecido espaço-tempo”.
5.Uma aplicação prática da Relatividade é a calibragem dos satélites de GPS, que orientam aviões e navios. Pela Relatividade Especial, sabe-se que a velocidade de 14 mil km/h dos satélites faz com que os relógios internos atrasem 7 milionésimos de segundo por dia em relação aos relógios da Terra. Mas, segundo a Relatividade Geral, eles sentem menos a gravidade (pois estão a 20 mil km de altitude) e adiantam 45 milionésimos de segundo por dia. Somando as duas variáveis, chegamos a um adiantamento de 38 milionésimos por dia, que precisa de ser acertado no relógio do satélite. Portanto, se não fosse pela teoria de Einstein, o sistema acumularia um erro de localização de cerca de 10 quilómetros por dia.
