A TEORIA HELIOCÊNTRICA DE COPÉRNICO SE BASEIA EM QUESTÕES ESTÉTICAS, SEGUNDO EINSTEIN ERA UMA TEORIA DE PRINCÍPIOS. PARA COPÉRNICO ESSES PRINCÍPIOS INCLUÍAM IDÉIAS DE QUE A NATUREZA DEVERIA SER SIMPLES, HARMONIOSA E BELA.
A teoria da relatividade de Einstein é mais parecida com a teoria heliocêntrica de Copérnico do que com a gravitação universal de Newton. A teoria de Newton é o que Einstein chamou de "teoria construtiva". Foi construído em grande parte a partir de resultados experimentais (Kepler, Galileo) usando o raciocínio, hipóteses intimamente relacionadas com leis empíricas e conexões matemáticas. Por outro lado, a teoria de Copérnico não se baseou em evidências experimentais concretas e novas, mas principalmente em questões estéticas. Einstein referiu-se a este tipo de abordagem como uma "teoria dos princípios", uma vez que se baseava em certos pressupostos sobre a natureza, cuja validade poderia então ser contrastada com o comportamento observado do mundo real. Para Copérnico, esses princípios incluíam as idéias de que a natureza deveria ser simples, harmoniosa e "bela". Nesse sentido, Einstein pensou em termos copernicanos. Como ele diria mais tarde um de seus alunos mais próximos, Banesh Hoffmann,
Você podia ver que Einstein estava motivado não pela lógica no sentido estrito da palavra, mas por uma sensação de beleza. Ele sempre buscava beleza em seu trabalho. Da mesma forma, ele foi conduzido por um profundo sentido religioso que ficou satisfeito ao encontrar leis maravilhosas, leis simples no Universo.
O trabalho de Einstein sobre a relatividade compreende duas partes: uma "teoria especial" e uma "teoria geral". A teoria especial refere-se aos movimentos de observadores e eventos que não sofrem qualquer aceleração. As velocidades permanecem uniformes. A teoria geral, por outro lado, inclui acelerações.
A criação da teoria da relatividade especial de Einstein começou com considerações estéticas que o levaram a formular dois princípios fundamentais sobre a natureza. Tendo formulado esses dois princípios, Einstein simplesmente seguiu a lógica que decorreu desses dois princípios para onde ele liderou. Como resultado, Einstein derivou deles uma nova teoria dos conceitos de espaço, tempo e massa, conceitos que estão na base de toda a física. Permitam-nos perceber que Einstein não estava construindo uma nova teoria para acomodar dados experimentais novos e desconcertantes *, mas derivou, por dedução, as conseqüências sobre os fundamentos de todas as teorias físicas tinham seus princípios básicos.
Embora algumas evidências experimentais estivessem acumulando contra a física clássica de Newton, Maxwell e seus contemporâneos, Einstein estava preocupado com uma idade jovem com a forma inconsistente na qual a teoria de Maxwell era usada para tratar o movimento relativo. Isso o levou ao primeiro de seus dois postulados básicos: o princípio da relatividade e o título de talvez seu artigo mais famoso, "Sobre a eletrodinâmica dos corpos em movimento".
Mas vamos começar no início: o que é movimento relativo? Uma maneira de analisar o movimento de um objeto é determinar sua velocidade média, que é definida como a distância percorrida durante um determinado tempo, por exemplo, 13,0 cm em 0,10 s, ou 130 cm / s. Imagine que estamos jogando com um carrinho que se move com essa velocidade média sobre uma mesa, e a distância percorrida é medida em relação a um medidor fixo que temos sobre ela. Suponha agora que a mesa tem rodas e que ela se move na mesma direção que o carrinho de passeio pela sala a 100 cm / s em relação ao chão da sala. Então, em relação a um metro localizado no chão , o carro se move a uma velocidade diferente, 230 cm / s (100 +130), embora o carrinho ainda esteja em movimento a 130 cm / s em relação à mesa . Portanto, ao medir a velocidade média do carrinho, devemos primeiro especificar o que usaremos como referência para medir a velocidade. É a mesa, ou o chão ou outra coisa? A referência que finalmente escolhemos é chamada de "quadro de referência" (uma vez que podemos considerá-lo como o quadro da imagem que coleta os fatos observados). Todas as velocidades são assim definidas em relação a um quadro de referência que escolhemos .
Mas, seguindo o raciocínio, observamos que, se usarmos o solo como nosso quadro de referência, tampouco está em repouso. Está se movendo em relação ao centro da Terra, já que a Terra está girando. Além disso, o centro da Terra se move em relação ao Sol; e o Sol se move em relação ao centro da Via Láctea, e assim por diante. . . . Já chegamos ao final desta regressão? Ou, por outro lado, existe algo que esteja em repouso absoluto? Newton e quase todos depois dele pensaram sim. Para todos eles, o espaço era aquele que estava em repouso absoluto. Na teoria de Maxwell, acredita-se que este espaço é preenchido com uma substância que não é como matéria normal. É uma substância, chamada "éter", que os físicos assumiram por séculos como portador da força gravitacional. Para Maxwell , o próprio éter está em repouso no espaço e explica o comportamento das forças elétricas e magnéticas e a propagação de ondas eletromagnéticas .
Embora todos os esforços experimentais no final do século XIX para detectar o éter em repouso tenham terminado em fracasso, Einstein estava mais preocupado desde o início, não com esse fracasso, mas com uma inconsistência na forma como a teoria de Maxwell tratava o movimento. Einstein centrou-se no fato de que são apenas os movimentos relativos de objetos e observadores, mais do que qualquer movimento absoluto que são mais importantes nesta ou em qualquer teoria. Por exemplo, na teoria de Maxwell, quando um íman se move a uma velocidade v em relação a uma bobina fixa de fio, uma corrente é induzida na bobina, que pode ser calculado antecipadamente por uma determinada fórmula. Agora, se o íman permanece fixo e a bobina se move à mesma velocidade v , a mesma corrente é induzida, mas uma equação diferente é necessária para calcular antecipadamente. Por que deveria ser assim, Einstein se perguntou, se apenas a velocidade relativa v é o que conta? Como nem as velocidades absolutas, o espaço e o tempo absolutos não aparecem nos cálculos nem podem ser determinados experimentalmente, Einstein declarou que os absolutos, com base na suposta existência do éter, eram "supérfluos", desnecessários .
O éter pareceu útil imaginar como as ondas de luz viajaram, mas não era necessário. E uma vez que também não foi detectado, após a publicação de sua teoria por Einstein, a maioria dos físicos chegou a aceitar que simplesmente não existia . Pelo mesmo motivo, as noções de repouso absoluto e movimento absoluto poderiam ser dispensadas. Em outras palavras, Einstein concluiu, todo movimento, seja de objetos ou de feixes de luz, é um movimento relativo . Ele deve ser definido em relação a um quadro de referência específico, que pode ou não estar em movimento em relação a outro quadro de referência.
Nota:
* Se olharmos, Einstein não seguiu o chamado padrão de "método científico", que pressupõe que existem dados experimentais que as teorias atuais não podem explicar. O modo de trabalhar de Eisntein, em geral, baseado em princípios estéticos e filosóficos, nunca se adaptou à descrição do método hipotético dedutivo, considerado como "o" método científico. A este respeito, pode ser interessante ler a Tese de Duhem-Quine (V): os métodos da ciência
Texto de Cesar Tomé Lopes
