Garoto explica a Teoria da Relatividade em vídeo e ganha US$ 400 mil

Todo mundo já ouviu falar a respeito da Teoria Especial da Relatividade de Einstein, não é mesmo? No entanto, apesar de ela ser incrivelmente importante e representar uma das ideias científicas mais poderosas já apresentadas, nem todos entendem muito bem do que se trata a bendita teoria do físico alemão.

Basicamente, a Teoria Especial da Relatividade de Einstein se apoia em dois princípios: o da relatividade e o da invariabilidade da velocidade da luz. O primeiro princípio, o da relatividade, se refere à ideia de que as leis da física são iguais, independente de seus referenciais inerciais. Assim, imagine dois corpos que estão se movendo de forma constante com respeito um ao outro. Eles são governados pelas mesmas leis da física, não importa a sua velocidade.

O segundo princípio, o da invariabilidade da velocidade da luz, se refere à ideia de que a velocidade da luz no vácuo apresenta sempre o mesmo valor em todos os referenciais inerciais, independente de quão rápido a fonte de luz ou o observador estiver se deslocando. Aliás, é por conta desse postulado que, do ponto de vista de um observador, o tempo parece desacelerar para objetos que estão se movendo muito depressa. Difícil de entender?

Explicação premiada

De acordo com Emma Brown, do The Washington Post, Ryan Chester, um estudante de 18 anos de idade, ganhou um prêmio de nada menos do que US$ 400 mil por explicar a Teoria Especial da Relatividade de Einstein de forma simples e acessível. O rapaz fez isso por meio do vídeo a que você pode assistir a seguir:

*Você pode ativar as legendas em português no menu do vídeo, mas, como a tradução não ficou perfeita, incluímos uma breve descrição abaixo.

Como você viu, Ryan explica o primeiro princípio com o uso de uma cadeira, uma caixa e uma tigela de pipoca. Conforme ele mostrou, quando ele coloca todas essas coisas no quintal de casa e se senta confortavelmente na cadeira, nada parece acontecer, embora a Terra esteja se movendo a quase 1,7 mil quilômetros por hora. Isso se dá porque tanto Ryan como a cadeira, a caixa e a pipoca estão se movendo junto com tudo o que existe no planeta.

No entanto, as coisas mudam quando Ryan transfere o experimento para o interior de um carro em movimento. Em um primeiro momento, tudo parece estar acontecendo como no quintal do rapaz, porque a cadeira, a caixa e a pipoca estão se movendo a uma velocidade constante. Contudo, basta o carro frear repentinamente para o caos se instalar — e Ryan explicar que a bagunça prova que o princípio da relatividade está correto.

Com respeito ao segundo princípio, o rapaz explica que, antes de Einstein, os cientistas acreditavam que a luz — assim como o som — precisava de um meio para poder viajar no espaço, e eles deram a ele o nome de Ether. No entanto, o físico alemão conseguiu provar que o Ether não existe e propôs que a luz não precisa de um meio para viajar — e que ela viaja a uma velocidade constante no vácuo, independente da velocidade da sua fonte.

Além disso, a teoria de Einstein prevê um fenômeno conhecido como Dilatação do Tempo, que significa que se uma pessoa partisse em uma nave espacial e viajasse a uma velocidade muito rápida com respeito à Terra deixando um amigo para trás, quando essa pessoa retornasse ao nosso planeta, o tempo teria passado muito mais lentamente para o viajante do que para o amigo que permanecesse por aqui.

Segundo Ryan, as equações propostas por Einstein permitem explicar que isso acontece porque a velocidade da luz é constante, contanto que ela seja medida a partir de um ponto de referência se movendo a uma velocidade constante, como é o caso da Terra.

Assim, no caso do amigo que ficou na Terra, todos os processos químicos que provocam alterações no corpo humano — seja no nível celular, molecular, atômico ou quântico — ocorrem por conta da ação de partículas fundamentais que viajam à velocidade da luz. E para que qualquer processo biológico que ocorra no nosso planeta, as partículas precisam viajar uma distância diminuta, já que a luz se desloca a 300 mil quilômetros por segundo, resultando em mudanças muito rápidas.

Por outro lado, no caso do viajante, como seu corpo está se deslocando a velocidades muito altas — comparado com o amigo que ficou na Terra —, as partículas que provocam alterações em seu corpo precisam viajam distâncias muito maiores para provocar as mesmas mudanças, e é por isso que elas ocorrem com um ritmo muito, muito menor.

Ryan, como dissemos no início da matéria, recebeu um prêmio de US$ 400 mil pelo vídeo acima e, desse montante, US$ 100 mil serão destinados à construção de um novo laboratório para a escola onde ele estuda e US$ 50 mil foi para o professor de física do garoto. Os restantes US$ 250 mil somam uma bolsa de estudos para quando Ryan ingressar na Universidade.

E se depois de ficar mais inteligente ao entender a Teoria da Relatividade você precisa de uma coisa mais leve para descontrair, veja a seguir a animação criada por Eoin Duffy para celebrar os 100 anos da publicação da Teoria Geral da Relatividade. Aproveite e relaxe com o filminho:

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