1. Espaço, Tempo e Relatividade

2. Relatividade

3. O Espaço Absoluto

4. Newton e o Espaço Absoluto O Deus Supremo é um Ser eterno, infinito…; e por existir sempre e estar em todo lugar, ele constitui o tempo e o espaço . Principia Isaac Newton (1642-1727)

5. Como identificar o repouso absoluto? V V = ?

6. A Relatividade de Galileu Galileo Galilei (1564-1642) Nenhum experimento realizado na cabine fechada de um navio pode determinar a velocidade com que este se move. Diálogo sobre os Dois Sistemas de Mundo

7. As Ondas de Maxwell James C. Maxwell (1831-1879) Campos eletromagnéticos podem propagar-se como ondas, com velocidade c  300.000 km/s.  A luz é uma onda eletromagnética.

8. c - para que observador? c

9. c - para que observador? c V

10. Do ponto de vista do motorista… V C - V o carro está “parado”

11. A Velocidade Relativa V U U

12. Para o “observador” no carro vermelho... V U - V repouso U + V

13. A “adição” de velocidades (U - V)  T U  T V  T

14. Ondas Mecânicas

15. Há um “meio” para a propagação das ondas eletromagnéticas? Século XIX: o “éter luminífero”

16. Movimento no “éter” C 1 = C-V C 2 = C+V V c 1 c 2

17. V Qual é a velocidade da Terra em relação ao “éter”?

18. A Experiência de Michelson e Morley Albert A. Michelson (1852-1931) Interferômetro de Michelson (1887)

19. O que Michelson e Morley encontraram em 1887: V (Terra - éter) = 0 (< 5 km/s) V (Terra - Sol)  30 km/s Brillet e Hall (1979): V (Terra - éter) < 0,03 km/s

20. V c c V = ??

21. A Relatividade de Einstein … não apenas na mecânica, mas também na eletrodinâmica , os fenômenos não têm nenhuma propriedade associada ao conceito de repouso absoluto… Eletrodinâmica dos Corpos em Movimento (1905) Albert Einstein (1879-1955)

22. A luz se propaga no vácuo com uma velocidade definida c que é independente do movimento do corpo que a emitiu. c V

23. Observadores diferentes encontram sempre a mesma velocidade de propagação da luz. c V

24. O Tempo Relativo c c

25. c c V V c V

26. Simultaneidade é um conceito relativo! Passado, presente e futuro são conceitos relativos!!

27. A distinção entre passado, presente e futuro é apenas uma ilusão, ainda que persistente. A. Einstein

28. Eu vejo Passado, Presente, e Futuro existindo todos de uma vez… William Blake W. Blake (1757-1827)

29. Sincronizados

30. Desincronizados V

31. Mais Relatividade do Tempo espelho c c

32. Para outro observador... c c V

33. A Dilatação do Tempo tempo menor tempo maior c c c c

34. Relógios em movimento batem mais devagar! V

35. Relógios em movimento batem mais devagar!

36. A vida dos múons Vida = 2,2 milionésimos de segundo Vida = 64 milionésimos de segundo Bailey et al., Nature (1977) pg. 301 V = 0,9994 C em repouso

37. O paradoxo dos gêmeos Tempo (Terra) = 7 anos Tempo (viajante) = 1 ano 7 anos-luz Terra estrela V = 0,99 C

38. Relatividade do Comprimento V = 0,99 C V = 0,99 C 1 ano-luz

39. Contração do Comprimento V

40. Réguas em movimento ficam mais curtas!

41. Contração do Comprimento (de novo) 1 ano-luz

42. se a velocidade da luz fosse 30 km/h ... George Gamow Mr. Tompkins in Wonderland

44. As Transformações de Lorentz V tempo t distância x

45. tempo t* distância x*  = x* =  (x - vt) t* =  (t - vx/c 2 )

46. Espaço e tempo, enquanto entidades separadas, são meras sombras, e apenas uma espécie de união entre eles tem existência independente. Hermann Minkowski (1908) O Espaço - Tempo

47. Energia Relativística Conservação da energia

48. Energia velocidade da luz  energia infinita V m

49. Energia Cinética e de Repouso energia em repouso: E 0 = m c 2 energia cinética: E C = E - m c 2 E = E 0 + E C

50. energia cinética tornou-se massa! 2 (mc 2 + E C ) = M c 2 conservação da energia: E C m M m E C

51. A massa de um corpo depende da energia que ele contem. E = m c 2 Lavoisier estava errado! Massa pode ser criada e destruída.

52. Criação de um par elétron-pósitron

54. As Visões da Eternidade, por limitada percepção, Tornaram-se fracas Visões do Espaço e do Tempo ... William Blake

55. Para pensar em casa:

56. O Circo Relativista 6 metros 4 metros

57. O Circo Relativista 4 metros 3 metros

58. O Circo Relativista

59. Desastre no Circo Relativista? 2 metros 6 metros

60. Desastre no Circo Relativista?