O que é o Continuum do espaço-tempo?
“o Continuum do espaço-tempo” pode soar como um termo pesado, mas não é muito difícil entender se o dividirmos. “Espaço-tempo” é apenas uma maneira de ver o espaço e o tempo como conceitos entrelaçados – duas partes do mesmo todo. Albert Einstein cunhou o termo quando propôs a teoria da relatividade no início de 1900. você pode localizar qualquer coisa e qualquer pessoa dentro do espaço-tempo usando quatro coordenadas; as três dimensões do espaço (largura, largura e comprimento) e tempo. Parece complicado, certo? Vamos aplicar essas informações a um cenário prático.
digamos que você queira se encontrar com um amigo. Para fazer isso, você precisará definir um local específico e um horário específico para se encontrar. Planejar “encontrar-se amanhã” não é suficiente – você precisa especificar quando e onde deseja se encontrar. Então, você provavelmente diria algo assim; ” vamos nos encontrar amanhã às 10h no Parque Johnson.”Este pedido simples é um exemplo de espaço-tempo em jogo! Você não pode ocupar um determinado espaço em nosso universo sem também ocupar um tempo específico-daí o espaço-tempo!”Continuum” é uma palavra extravagante que se refere a algo que continua para sempre e apenas experimenta mudanças graduais ao longo do caminho. Pense em um mapa gigantesco sem quebras, lacunas ou espaços em branco. Este mapa é responsável por tudo e todos em nosso universo em todos os pontos no tempo em que ele existe. O que você acabou de imaginar é o “continuum do espaço-tempo” em poucas palavras! Você existe dentro do continuum do espaço-tempo, ao lado das estrelas no céu, dos planetas em nosso sistema solar e de qualquer dispositivo que você esteja usando para ler este artigo!
quem propôs o Continuum do espaço-tempo?Como mencionamos anteriormente, Albert Einstein cunhou o termo espaço-tempo. Ele introduziu o conceito pela primeira vez em seu artigo de 1905 “sobre a eletrodinâmica dos corpos em movimento”. As duas grandes conclusões a partir deste papel (#1 as leis da física são consistentes em todos os quadros de referência, sem aceleração, e #2 a velocidade da luz é constante no vácuo para todos os observadores), formam a base da Teoria de Einstein da Relatividade Especial. Você provavelmente encontrou “E = mc2” – ou “energia é igual a massa vezes a velocidade da luz ao quadrado” – em algum momento de sua vida. Esta é a fórmula de equivalência massa-energia, onde ” E “significa” energia”,” m “representa” massa “e” c2 “simboliza a”velocidade da luz ao quadrado”. Esta fórmula significa simplesmente que os objetos ganham mais massa quanto mais rápido eles se movem. Portanto, se um objeto se aproximasse da velocidade da luz, sua massa acabaria se tornando infinita – junto com a energia necessária para movê-lo ainda mais!
como a teoria da relatividade geral entra em jogo?Einstein mais tarde propôs a teoria da Relatividade Geral em 1916 para explicar como a gravidade e a massa afetam o continuum do espaço-tempo. Imagine o espaço-tempo como um colchão e um planeta como uma bola de boliche. Se você colocar a bola de boliche em cima do colchão, ela curvará o tecido ao seu redor. Se você colocar uma bola de golfe ao lado dessa bola de boliche, ela cairá no dente causado pelo objeto maior.
objetos enormes fazem a mesma coisa no espaço-tempo. Quanto maior um objeto, mais ele dobra o espaço-tempo em torno de si mesmo, levando outros objetos próximos a se moverem pelo espaço (e pelo tempo) em direção a ele. Isso é gravidade em poucas palavras! A terra, por exemplo, é tão maciça que dobra o espaço-tempo para nos manter em sua superfície.
É Possível Viajar No Tempo?Após séculos de intenso estudo, a resposta da comunidade científica ainda é um retumbante ” talvez?”Precisamos recapitular para explicar o porquê. Einstein descobriu que a velocidade da luz é constante, independentemente da rapidez com que outros objetos se movem. Ele também aprendeu que nada pode se mover mais rápido que a luz (sem ganhar massa infinita). Então, considere isso; duas pessoas se movendo em velocidades diferentes verão viagens de luz exatamente na mesma taxa. Isso realmente fará com que esses indivíduos experimentem o tempo de maneira diferente, tão impossível quanto isso possa parecer.
você vê, o tempo diminuirá quando um objeto em movimento rápido for comparado a outro objeto em movimento não tão rápido. Esse fenômeno único é chamado de dilatação do tempo. Vários filmes importantes (como X-Men: Dias do Futuro Passado e interestelar) mostram a dilatação do Tempo em ação! Além disso, se uma pessoa embarcasse em uma nave espacial e viajasse pela metade da velocidade da luz, envelheceria muito mais devagar do que outra pessoa na Terra!
velocidades ainda mais baixas podem criar esse efeito. Os cientistas usaram relógios especiais para determinar que um satélite em órbita da Terra ganhava 38 microssegundos todos os dias. O satélite passou pelo tempo um pouco mais lento do que os cientistas da terra, o que apóia a ideia de que os objetos se movem pelo tempo e pelo espaço em relação uns aos outros.Muitos cientistas concordam que a dilatação do tempo é a única forma viável de viagem no tempo. No entanto, a teoria da Relatividade de Einstein inclui buracos de minhoca ou passagens diretas entre pontos separados no espaço-tempo. Mais rápido do que a viagem leve pode ser impossível no sentido convencional, mas um buraco de minhoca entre dois pontos no espaço-tempo deixaria um objeto se mover de A para B instantaneamente! Os buracos de minhoca são atualmente uma ideia abstrata, mas os cientistas podem descobrir como utilizá-los um dia.
onde erramos o espaço-tempo
existem algumas coisas que a teoria da Relatividade de Einstein e nosso conhecimento atual do continuum do espaço-tempo não podem explicar. No nível atômico, por exemplo, as partículas nem sempre se movem da maneira que deveriam de acordo com a relatividade. Da mesma forma, não entendemos o que acontece com a matéria quando ela cai em um buraco negro – uma região do espaço que tem densidade virtualmente infinita. Novas ideias, como a teoria das cordas, tentam fazer a relatividade funcionar nessas situações, enquanto o conceito de espaço de fase sugere que todo o continuum do espaço-tempo pode ser relativo! Mentes inquisitivas nos ajudaram a desenvolver nossa compreensão atual do continuum do espaço-tempo. Temos fé que os equívocos de hoje abrirão o caminho para as respostas de amanhã. Mas não espere que outro físico teórico empurre o envelope. Continue aprendendo sobre o nosso universo e contribua pessoalmente para o discurso científico!