Relatividade é uma das teorias mais bem sucedidas que Albert Einstein desenvolveu. Ele abalou o mundo, alterando a maneira que nós pensamos sobre o espaço e o tempo. A teoria da relatividade substituiu os antigos conceitos independentes de espaço e tempo que eram mencionados na Teoria de Newton.

A ideia de que espaço-tempo eram uma entidade geométrica unificada caiu por terra. É tudo relativo. Por exemplo, um período de tempo para alguém na Terra pode ser apenas horas para alguém que esteja em um foguete na velocidade da luz, por exemplo. A teoria descreve efeitos como dilatação do tempo e contração do comprimento.

Você pode estar ciente dos efeitos da relatividade mesmo não percebendo. Talvez você se surpreenda ao ouvir que a relatividade é algo que nós experimentamos todos os dias. Descubra a seguir como a relatividade nos afeta no nosso dia-a-dia.

GPS

Quase qualquer um que tem um smartphone, tem acesso a um sistema de posicionamento global ou GPS. Toda vez que você tentar planejar uma rota e vê a sua localização atual, o telefone se ​​conecta a um satélite para descobrir exatamente onde é “a sua localização atual”. Satélites ao redor da Terra andam a uma velocidade bastante considerável: cerca de 10.000 quilômetros por hora.

Isto pode parecer rápido, mas é apenas cerca de um milésimo da velocidade da luz. Mesmo a uma velocidade muito mais lenta que a velocidade da luz, o satélite ainda sofre dilatação do tempo: Ele fica “mais velho” por cerca de 4 microssegundos a cada dia. O que isso que dizer: no mesmo tempo que o nosso, o satélite tem uma velocidade maior do que as pessoas na Terra. Isso fazer com que ele envelheça mais rápido. Os efeitos da gravidade também causam a dilatação do tempo. Assim, este número sobe para cerca de 7 microssegundos.

Obviamente, você não consegue perceber 7 microssegundos (0.000007 segundos), mas se este efeito não existisse seu GPS não ia conseguir te localizar rapidamente. Em apenas um dia, o seu local, de acordo com o GPS pode ter uma diferença de até 8 km (devido ao movimento da Terra). Felizmente, os satélites estão programados para levar esses efeitos em consideração ao planejar a sua rota.

Cor do Ouro

O ouro tem uma cor característica, o amarelo. Entretanto, se a relatividade não existisse, provavelmente você enxergaria só a cor vermelha no ouro. Quando se examina como os elétrons em átomos de ouro se deslocam e possível saber que 79 elétrons estão na composição de um átomo de ouro. Também são 79 prótons no núcleo. Na órbita mais próxima do núcleo, os elétrons têm de se mover a uma velocidade surpreendentemente rápida. Sua velocidade chega a ser metade da velocidade da luz. Isso tudo serve para evitar que o elétron seja arrastado para dentro do núcleo pela poderosa carga positiva dos prótons.

Pelo fato dos elétrons estarem se movendo tão rápido, as camadas eletrônicas parecem estar mais perto do que realmente estão. Para um elétron saltar para uma outra órbita, ele precisa de um maior nível de energia para absorver um comprimento de onda específico de luz. No ouro, os comprimentos de onda que poderiam ser absorvidos são geralmente na faixa do ultravioleta – muito além do que podemos ver. No entanto, quando contabilizamos os efeitos relativísticos, descobrimos que o ouro realmente começa a absorver a luz com uma frequência menor: azul claro.

A luz azul é absorvida e apenas as cores vermelhas são refletidas em nossos olhos. Assim, o ouro tem um glamour e brilho amarelado.

Eletroímãs

Somente alguns metais são naturalmente magnéticos. Esse é o caso do ferro, por exemplo. Dito isto, é possível criar um ímã com um fio elétrico espiralado ao redor de um núcleo de ferro, aço, níquel ou cobalto ou algum material ferromagnético. Estes metais eletrificados têm uma propriedade estranha: eles só afetam objetos magneticamente quando o objeto está em movimento. Ele não tem nenhum efeito quando um objeto está parado. Este é o conceito do eletroímã, e é graças a relatividade que esse fenômeno é possível.

A corrente elétrica impulsiona o fluxo de elétrons livres em movimento através de um metal, cercado por uma grade de prótons estacionários. Se um objeto carregado fica parado ao lado de um eletroímã, nada acontece com ele. Mesmo que os elétrons fluam na corrente, eles ocupam uma quantidade semelhante de espaço que os prótons, de modo que ao longo de todo o metal electrificado, isso não gera nenhum efeito.

No entanto, se este objeto carregado se move ao lado do fio, ele começa a sentir os efeitos da contração do comprimento dos elétrons em movimento. Isto significa que a densidade de prótons estacionários se torna maior do que os elétrons que fluem do metal, fazendo com que o objeto tenha efeito de atração ou repulsão.

TV de tubo

Televisores antigos podem estar em extinção, mas os equipamentos dentro deles ainda são de uso comum nos dias de hoje. TVs de tubo, eram equipadas com um instrumento chamado de tubo de raios catódicos. Este dispositivo acelera os elétrons e dispara ele atrás de uma tela que tem um revestimento que gera luz quando atingido por elétrons.

O resultado é que você pode se sentar e desfrutar de um programa de televisão depois de toda essa confusão dentro da TV. No entanto, não é tão simples disparar um monte de elétrons em uma tela. Os elétrons com carga negativa são direcionadas para um ponto correto na tela usando a carga positiva de ímãs. Assim, os telespectadores podem assistir TV com uma imagem perfeita.

Fonte: IFL Science