Confirmação da Teoria de Einstein sobre espaço-tempo

Embora não entenda do assunto, sempre me fascinou e me confundiu filmes de ficção científica envolvendo o tempo. De forma mais simplificada, em física, espaço-tempo é o sistema de coordenadas utilizado como base para o estudo da relatividade. O tempo e o espaço são concebidos como uma única variedade de quatro dimensões a que se dá o nome de espaço-tempo. Um ponto no espaço-tempo é chamado de evento e definido por quatro números, por exemplo, (x, y, z, ct), que dizem o local e a hora em que ele ocorreu, ocorre ou ocorrerá (c é a velocidade da luz e pode ser considerado como a velocidade que um observador se move no tempo).

Quem estiver mais interessado é só seguir o link das fontes ao final.

Sonda da Nasa confirma teoria de Einstein sobre o espaço-tempo

Quase cem anos depois, uma sonda espacial da Nasa, a agência espacial americana, confirmou previsões cruciais feitas pelo físico alemão Albert Einstein em 1915.

As observações da sonda Gravity Probe B comprovaram que a massa da Terra está muito sutilmente causando uma curvatura no tempo e no espaço ao seu redor ao arrastá-los consigo.

Os cientistas conseguiram observar esses efeitos através do estudo do comportamento de quatro esferas super-precisas levadas dentro do satélite.

Os resultados foram publicados na revista científica Physical Review Letters.

Ilustração mostrando a Terra distorcendo o espaço-tempo

As confirmações das previsões de Einstein são significativas não apenas por comprovar uma vez mais a genialidade do cientista alemão, mas também por trazer instrumentos mais refinados para a compreensão da física que rege o cosmos.

As descobertas também representam o ápice de uma longa jornada para os líderes da missão, alguns dos quais dedicaram mais de cinco décadas à pesquisa.

Entre eles está Francis Everitt, o principal pesquisador da missão na Universidade de Stanford, que participou da concepção da sonda de gravidade B no fim dos anos 50.

“Completamos este experimento histórico, testando o Universo de Einstein – e Einstein sobrevive”, disse ele.

A GP-B só foi lançada ao espaço em 2004 e desde então a missão da equipe é interpretar as informações e checar a correção das observações feitas.

Teorias confirmadas

O objetivo da sonda de gravidade B era confirmar duas importantes consequências da Teoria da Relatividade Geral, publicada por Einstein em 1915.

As previsões descrevem a forma como o tempo e o espaço são distorcidos pela presença de enormes objetos como planetas e estrelas.

Uma delas é o efeito geodético – que trata da forma como a Terra curva o espaço-tempo – e a outra, o efeito de arrasto – sobre como a rotação da Terra distorce o espaço-tempo ao seu redor ao girar.

A sonda GP-B verificou ambos os efeitos medindo movimentos mínimos nos eixos de rotação de quatro giroscópios em relação à posição de uma estrela chamada IM Pegasi (HR 8703).

Esquema da órbita do satélite Gravity Probe B. Dois efeitos relativísticos e o efeito geodésico que era esperado para causar uma precessão (em ângulos de noventa graus com relação um ao outro) dos giroscópios a bordo do satélite.

Para garantir a precisão do experimento, as esferas tinham de ser resfriadas até quase o “zero absoluto” (-273ºC) e então colocadas para flutuar dentro de um recipiente a vácuo gigante, contendo hélio superfluido. Esta e outras medidas isolavam as esferas de qualquer distúrbio externo.

Se Einstein estivesse errado, os giroscópios deveriam ter girado sem a influência de forças externas (pressão, calor, campo magnético, gravidade e carga elétrica).

Mas como o físico alemão concluiu que o espaço-tempo ao redor da Terra é curvo e distorcido pelo movimento do planeta, os cientistas esperavam um desvio, apesar das grandes dificuldades em medi-lo.

Ao longo de um ano, o desvio previsto no eixo das esferas devido ao efeito geodético foi calculado na escala de apenas alguns milhares de miliarcossegundos. O efeito de arrasto deverá ser ainda menor.

“Um miliarcossegundo representa a largura de um fio de cabelo humano visto a uma distância de 16 quilômetros. É um ângulo extremamente pequeno e este é o grau de precisão que a sonda de gravidade B tinha de alcançar”, explicou Everitt.

Tecnologia

A missão foi proposta inicialmente em 1959, mas teve de esperar vários anos para que a tecnologia necessária fosse inventada.

“A GP-B, apesar de simples conceitualmente, é um experimento extremamente complexo tecnologicamente”, disse um ex-gerente de programas na GP-B, Rex Geveden. “A ideia surgiu cerca de três ou quatro décadas antes que a tecnologia estivesse disponível para testes. Treze novas tecnologias foram criadas para a GP-B.”

As inovações criadas para a missão levaram diretamente à melhoria do GPS (Global Positioning System) e ao sucesso de outras missões espaciais da Nasa

Fontes:
http://pt.wikipedia.org/wiki/Espa%C3%A7o-tempo
http://www.inovacaotecnologica.com.br/noticias/noticia.php?artigo=sonda-nasa-confirma-teoria-einstein-espaco-tempo&id=020175110505
http://ciencia.hsw.uol.com.br/velocidade-de-dobra.htm
http://physics.aps.org/viewpoint-for/10.1103/PhysRevLett.106.221101

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