Relatividade Restrita

Einstein publicou um artigo chamado “sobre a eletrodinâmica dos corpos em movimento”, em 1905. Neste artigo ele apresentou a teoria da Relatividade Restrita que é baseada em dois postulados.

O primeiro é chamado de Princípio da Relatividade e afirma que: As leis da física são as mesmas em todos os referenciais inerciais.

Princípio da Relatividade

Um referencial inercial é um sistema de referência em que um corpo ou mais, sem a ação de forças, permanece em movimento uniforme ou parado. Se um observador verifica uma lei em um referencial inercial, esta lei não pode ser violada por um observador em outro referencial inercial. Este princípio deixa claro que não existe um referencial absoluto e, desta maneira, deixa de existir a necessidade teórica de um meio base para este referencial. A teoria de existência do éter se tornou então desnecessária.

Antes de vermos o segundo postulado para entendermos melhor a relatividade restrita, vamos realizar dois pequenos exercícios utilizando a mecânica clássica:

Para o primeiro exercício imagine dois observadores A e B, cada um em seu referencial inercial. Um raio de luz é emitido pelo observador A na direção e sentido do observador B. O referencial de B afasta-se de A com velocidade 2.108 m/s. Sabemos que a velocidade da luz é igual a 3.108 m/s, então, pela mecânica clássica, B medirá, para a velocidade da luz emitida por A, o valor de (3.108 m/s – 2.108 m/s) 1.108 m/s.

Agora no segundo exercício, novamente temos dois observadores A e B, cada um em seu referencial inercial. Um raio de luz é emitido pelo observador A na direção e sentido do observador B. Agora o referencial de B aproxima-se de A com velocidade 2.108 m/s. Pela mecânica clássica, B medirá, para a velocidade da luz emitida por A, o valor de (3.108 m/s + 2.108 m/s ) 5.108 m/s.

Princípio da constância da luz

De acordo com o segundo postulado da Relatividade Restrita nos dois casos acima, os observadores devem medir a mesma velocidade para os raios de luz. O segundo postulado conhecido como Princípio da constância da luz afirma: A velocidade da luz no vácuo, c, é a mesma em todas as direções e em todos os referenciais inerciais.

Assim, toda velocidade depende do referencial, com exceção para a velocidade da luz e de qualquer radiação eletromagnética. Este princípio traz consequências difíceis de serem aceitas ao primeiro contato, já que contradiz nossa experiência diária com a mecânica clássica. Vamos estudar estas consequências nos próximos textos.