Relatividade, Corrente Convencional e Princípio da incerteza.

Teoria da Relatividade - Albert Einstein




Teorias propostas pelo físico Albert Einstein (1879-1955) que revolucionaram a Física no século XX. As duas teorias – da Relatividade Restrita e da Relatividade Geral – trouxeram a noção de que não há movimentos absolutos no Universo, apenas relativos. Para Einstein, o Universo não é plano como na geometria euclidiana, nem o tempo é absoluto, mas ambos se combinam em um espaço-tempo curvo. Enquanto para a geometria clássica a menor distância entre dois pontos é a reta, na teoria de Einstein é a linha curva.


As duas teorias são uma só, através dela são postulados o princípio da relatividade – isto é, que as leis físicas são as mesmas em todos os sistemas de referência inerciais – e o princípio da constância da luz.


Dois sistemas se movem de modo uniforme em relação um ao outro, é impossível determinar algo sobre seu movimento, a não ser que ele é relativo. Isso se deve ao fato de a velocidade da luz no vácuo ser constante, sem depender da velocidade de sua fonte ou de quem observa.


Com isso verifica-se que massa e energia são intercambiáveis – o que resultou na equação mais famosa do século: E = mc² (energia, "E", é igual à massa, "m", multiplicada pelo quadrado da velocidade da luz, "c²").


Dito de maneira simples: qualquer elétron em movimento ou quaquer objeto em movimento passa a ter massa maior quando se desloca em relação a um observador do que quando se encontra em repouso relativamente a esse mesmo observador. Na medida em que a velocidade desse objeto se aproxima da velocidade da luz , sua massa se torna infinita.

A simultaneidade é relativa

Durante os jogos da copa do mundo na Coréia e no Japão, as pessoas no Brasil que assistiam à transmissão ao vivo dos jogos viam as imagens na televisão com uma diferença aproximada de 0,3 s em relação aos torcedores lá na Ásia. Ou seja, o acontecimento não estava ocorrendo ao mesmo tempo para todos os observadores.


Então esse fato foi previsto pela teoria da relatividade, pois, segundo ela, a simultaniedade é relativa.


Os satélites de comunicação são colocados, em média, a uma altura de 36 000 km. Portanto, as ondas eletrogmagnéticas percorrem em média 72 000 km, levando aproximadamente 0,3 s para chegar ao Brasil.



Corrente Convencional

- Sentido da corrente elétrica (a) positivo (b) negativo:
O valor da corrente elétrica corresponde ao número de elétrons por segundo atravessando o circuito. Os elétrons podem estar indo ou voltando, o que é representado atribuindo-se sinal + ou - à corrente elétrica.
Fisicamente a corrente elétrica é um movimento de elétrons, cargas negativas. Entretanto, a corrente elétrica foi descoberta antes de se ter uma teoria coerente sobre o átomo, o que levou ao erro de considerar a corrente elétrica como um movimento de cargas positivas.
Tendo duas representações:

• Corrente Real - movimento de elétrons (cargas negativas), é o fenômeno que ocorre realmente no circuito
  
• Corrente convencional - movimento de cargas positivas, não ocorre realmente no circuito, sendo apenas uma convenção
  

A corrente convencional tem sentido oposto àquele da corrente real, o que torna as duas representações válidas.Como elétrons repelem carga negativa e são atraídos por carga positiva teremos uma corrente de elétrons do ponto de menor voltagem para o de maior voltagem. Exemplo: o ponto A é mantido a 30 Volts e o ponto B em 100 Volts; ligando-os com um fio fluirá corrente de elétrons de A para B (corrente real), o que é equivalente a uma corrente convencional de B para A. Se baixarmos para 10Volts o ponto B o sentido da corrente será revertido. Geralmente representamos com o sinal '-' a menor voltagem e com '+' a maior, embora elas não sejam necessariamente negativa e positiva.

Princípio da Incerteza

Um dos pilares da Mecânica Quântica é o princípio da incerteza de Heisenberg. De acordo com este princípio, para prever a posição e velocidade futuras de uma partícula é necessário poder medir a posição e velocidade atuais. Para se observar a partícula é necessário fazer incidir sobre ela um raio de luz, por exemplo.
Se o comprimento de onda do raio (fóton) for longo, ou seja, menos energético, perturbará menos o movimento da partícula e será possível conhecer a sua velocidade com alguma precisão. Todavia, não conseguimos determinar a posição da partícula com maior rigor do que a distância entre cristas de onda sucessivas. Sendo o comprimento de onda longo, essa distância será maior e, portanto, maior será também a incerteza quanto à posição da partícula. O oposto ocorrerá se fizermos incidir um raio com um comprimento de onda mais curto: perturbará mais o movimento da partícula (tornando mais incerta a sua velocidade), mas permitirá localizá-la com maior precisão.
Heisenberg demonstrou que a incerteza quanto à posição multiplicada pela incerteza quanto à velocidade nunca pode ser inferior a uma certa quantidade - a chamada constante de Planck.

• Essas três teorias tentam explicar o funcionamento da matéria e de tudo que existe no Universo.