segunda-feira, 15 de fevereiro de 2010

Viagem ao tempo futuro, elixir da juventude e GPS

Quando estamos em movimento, o tempo passa mais devagar. É consequência da relatividade restrita, devido à constante absoluta c (velocidade da luz). A percentagem de redução da passagem do tempo é praticamente zero a velocidades comuns; só com velocidades acima de 400 000 km / h é que a redução começa a ter efeito significativo. Por exemplo, a redução é de 10% para 42% da velocidade da luz (uns 450 000 km/h), de 13 % para metade de c (540 000 km/h), de 30% para 70% de c.

Mesmo assim, os astronautas que irão um dia a Marte hão de voltar ligeiramente mais novos (~1 % do tempo passado na terra) do que seria de esperar, ou inversamente, encontrar os seus familiares ligeiramente mais envelhecidos.

Mas para chegar até a estrela mais próxima da Terra, que é Alfa do Centauro, a 4,2 anos-luz daqui (um ano-luz é 9 300 milhões de quilómetros) vamos supor que a nave viaja a 75% da velocidade da luz. Isso é muito rápido ! A essa velocidade, chegará a Alfa do Centauro em 5,7 anos medidos aqui na Terra. Segundo as equações para a dilatação do tempo, os tripulantes da nave observariam nos seus relógios que se passaram apenas 3,8 anos!

No regresso, teriam passado 11, 4 anos na Terra e 7,6 anos para os viajantes, quase 3 anos e 10 meses mais novos. O que pode também ser visto como uma viagem dos astronautas para o futuro...

Tudo isto já foi repetidamente comprovado com partículas atómicas e com relógios de alta precisão enviados em viagens espaciais (enquanto outro relógio ficava na Terra): em movimento, há dilatação do tempo e contracção do espaço.

Tudo isto até tem consequências práticas interessantes. Efeitos relativísticos – ou seja, desvios do que seria esperado pela física clássica – acontecem em algumas situações triviais. Os GPS (Sistema de Posicionamento Global) conseguem informar a localização na Terra com uma precisão de 5 a 10 metros. Isso é feito com o auxílio de informações enviadas por satélites artificiais em órbita do planeta. A velocidade dos satélites, cerca de 14 mil km/h, é bem pequena comparada à da luz (~1%), mas os muitos pequenos desvios em relação às previsões da física clássica acumulam-se, e acabam por se tornar significativos: se os GPS não considerassem a dilatação do tempo, acumulariam um desvio de 11 km por dia !

Portanto:

1 - a relatividade não é uma coisa assim tão distante de nós que se possa ignorar.

2 - saber física é cultura geral.


Uma excelente ilustração aqui.

1 comentários :

Gi disse...

Divertido limerick :-)