Teoria da Relatividade Especial

A teoria da relatividade provocou profundas rupturas com a física clássica, mudando o modo como vemos e compreendemos a natureza. A relatividade é considerada uma teoria difícil. Certamente não é a complexidade matemática que impede a sua compreensão, mas sim porque ela nos obriga a reexaminar criticamente nossas ideias de espaço e de tempo. Os efeitos da relatividade especial são pequenos para as velocidades encontradas no mundo macroscópico. O principal campo de aplicação desta teoria é no estudo de fenômenos atômicos e subatômicos, quando são encontradas velocidades próximas da luz. Conteúdos referentes à teoria da relatividade geralmente não são fáceis de serem levados ao público em geral, pois envolvem ideia de conceitos que estão além do censo comum. Além disso, a maioria do material disponível está no meio acadêmico e utiliza uma notação matemática avançada que restringe o seu entendimento. Este livro é destinado aos iniciantes no estudo da teoria da relatividade. Através dele o leitor poderá ter contato com as principais ideias da teoria, e ao mesmo tempo se aproximar da notação matemática que é utilizada na sua descrição. Para facilitar esse último objetivo, este trabalho contém um desenvolvimento matemático detalhado dos principais fenômenos da relatividade especial. O livro inicia comentando sobre a relatividade do movimento e as transformações de Galileu, utilizadas para descrever certos acontecimentos sem referenciais diferentes. No capítulo dois abordam-se as tentativas de detecção do éter como meio de propagação da luz, bem como os métodos utilizados para a determinação da velocidade da luz. Os postulados da relatividade especial, a contribuição de Einstein, a dilatação do tempo, a contração do comprimento, entre outros, são expostos no terceiro capítulo. No capítulo quatro são descritas as transformações de Lorentz, que generalizam as transformações de Galileu para as altas velocidades, levando em conta os princípios da relatividade especial. Os conceitos de massa e energia relativística são descritos no capítulo cinco. A descrição de fenômenos no espaço quadrimensional ou espaço-tempo são descritos no capítulo seis e alguns efeitos e paradoxos são abordados no capítulo sete. No capítulo oito comenta-se rapidamente sobre a relatividade envolvida com fenômenos eletromagnéticos. A teoria da relatividade geral, que é uma generalização da relatividade especial, é o tema do capítulo nove. Nele serão abordados o principio de equivalência, a relação entre gravidade e espaço-tempo, algumas previsões feitas pela teoria e os testes realizados para comprová-la.