6 provas da teoria da relatividade em nosso cotidiano

A teoria da relatividade foi inventada há mais de 100 anos por Albert Einstein e é uma das mais famosas teorias da física. Você deve pensar que sua complexidade envolvendo velocidade da luz e espaço-tempo nunca estaria visível para você.  Mas, na verdade, não é tão difícil assim, e podemos presenciá-la em nosso dia a dia. Veja abaixo seis exemplos da relatividade no cotidiano:

1- Magnetismo

Sim, magnetismo só é possível graças à Relatividade e é um dos fenômenos mais fáceis de provar que Einstein estava certo há um século. Mas como podemos observar isso em nossos ímãs de geladeira?

Se considerarmos que o tempo é relativo, duas pessoas próximas à velocidade da luz veriam dois fenômenos diferentes ao observar o magnetismo: uma veria um campo magnético e outra um campo elétrico. Ambos estão correlacionados, e não há um único ponto de referência. É relativo.

2 – GPS

Os aparelhos de GPS já são bem populares hoje em dia e estão presentes em grande parte dos smartphones. Mas você sabia que os efeitos da Relatividade devem ser levados em conta para seu funcionamento?

Nossa localização no GPS é calculada com o tempo de resposta entre os satélites que orbitam a Terra e nossos aparelhos. O problema é que estes satélites estão a uma altura de 20 mil quilômetros acima da Terra e sofrem efeitos muito menores de gravidade em relação às estações terrestres e aparelhos de localização.

Some isso à velocidade de movimento de 10.000 km/h dos satélites em órbita e teremos como resultado cerca de sete microssegundos de diferença em relação a nós. Pode parecer pouco, mas essa variação de tempo implicaria em uma diferença de 10 quilômetros na localização de seu GPS diariamente. Por isso, todos os aparelhos no espaço contam com cronômetros precisos que se adaptam ao tempo na Terra.

3 – Energia atômica

Outra comprovação da Teoria da Relatividade está presente em mais da metade de nossos dias. O brilho e energia do Sol existe graças aos efeitos da relatividade, assim como qualquer usina nuclear na Terra.

A teoria de Einstein é provada na prática pela fissão nuclear, em que grandes quantidades de energia podem ser obtidas por pequenas quantidades de massa, como um átomo que se divide em duas partículas de massas diferentes. Essas mesmas reações estão presentes na superfície solar e são responsáveis pela energia que utilizamos.

4 – O funcionamento da velha TV de tubo

As TVs antigas funcionavam com uma tecnologia comumente chamada de CRT, do inglês cathode ray tube, ou “tubo de raio catódicos”. Basicamente, elétrons são disparados em alta velocidade – cerca de 30% da velocidade da luz – na parte de trás da tela, tornando cada pixel individualmente visível.

Se os efeitos da relatividade não fossem levados em conta, os elétrons teriam uma margem de erro suficiente para não projetar os pixels nas posições corretas, e os fabricantes tiveram que levar em conta esses efeitos para inventarem a TV.

5 – O ouro ser dourado

Se os efeitos da relatividade não existissem, o ouro provavelmente seria mais azulado. Mas por quê? O ouro é um átomo pesado, e isso significa que os elétrons de camadas mais internas se movem muito mais rápido que o normal.

O aumento de velocidade em uma distância menor – a distância para orbitar o núcleo diminui em camadas mais próximas – culmina no aumento do momento, e consequentemente na ampliação de energia e massa deste elétron se levarmos em conta a fórmula de Einstein.

A energia destes elétrons se torna próxima à dos elétrons nas camadas exteriores, resultando em absorção e reflexão de ondas de luz maiores, que aos nossos olhos correspondem às cores amarelo, laranja e vermelho. Sem os efeitos da relatividade, as ondas seriam curtas – que produzem cores azuladas e violetas.

6 – Mercúrio ser líquido

Podemos encontrar o mercúrio no estado líquido na natureza pelo mesmo motivo do ouro ter sua coloração única. Acontece que, assim como no caso anterior, este metal é um átomo pesado e seus elétrons sofrem a mesma aceleração próximo ao núcleo.

O aumento de massa e energia dos elétrons torna o ligamento entre seus próprios átomos fraco. Esta ligação fraca entre o próprio elemento químico do mercúrio é o que o torna líquido.