Quando os físicos usam c e c Do

Quando os físicos usam c e c++ Do medo dos relojoeiros ao do Dr. Manhattan Por: Iago Israel

Quando os físicos usam c e c++ Do medo dos relojoeiros ao do Dr. Manhattan Por: Iago Israel

A fé dos físicos hoje em dia na hipótese de que a velocidade de propagação da luz no vácuo é uma constante universal (independente do observador) é tão grande que a própria unidade “metro” é definida em termos da velocidade da luz. Velocidade da luz no vácuo:

Imagine um trem. . feche os olhos!

Física Mecânica Clássica Termodinâmica e Física Estatística Eletromagnetismo e Óptica Relatividade Física Quântica Química

Mecânica de um corpo pontual Cinemática: Descreve o movimento dos corpo. Determina trajetória (curva parametrizada no tempo) de cada partícula. Dinâmica: Estuda as causas do movimento dos corpos. Como estudar (quantitativamente) as interações entre os corpos e o efeito delas sobre o movimento deles?

Referenciais Referencial (ou Sistema de Referência) -> A trajetória depende do referencial adotado! ->Pergunta: como eu mudo de referencial? Referencial Inercial -> Existe algum -> Os diferentes ref. inerciais estão (em repouso, ou) se movendo em linha reta com velocidade constante, uns em relação aos outros (sem aceleração!) Exemplos de referenciais não inerciais: -Ônibus acelerando (em relação ao chão) -Ponto na borda de um balde girando axialmente

Princípio da Relatividade de Galileo: -Todos os referenciais inerciais são equivalentes por quaisquer experiências mecânicas Eletromagnetismo prevê que a velocidade da luz é constante. . Mas em relação a quem? ->AH!! Em relação ao meio em que a luz se propaga: o éter luminífero Tentativas de se medir movimentos em relação a esse meio falharam.

Transformações de Galileo Para dois referenciais inerciais, como no desenho:

Transformações de Galileo Para dois referenciais inerciais, como no desenho:

Transformações de Galileo Para dois referenciais inerciais, como no desenho: Substituindo: A velocidade da luz não fica invariante!

Relatividade Especial Formulada explicitamente a partir de dois postulados É feita para lidar com referenciais inerciais (a Relatividade Geral lida com quaisquer referenciais) Basicamente: estuda as diferenças que existem entre as medidas físicas realizadas em dois referenciais em movimento relativo.

Postulados de Einstein 1. Princípio da Relatividade (de Einstein): Todos os referenciais inerciais são equivalentes por quaisquer experiências físicas. As leis básicas da física devem ser as mesmas em qualquer referencial inercial. 2. Princípio da constância da velocidade da luz no vácuo: A velocidade de propagação da luz no vácuo deve ser uma constante universal e igual para todos os referenciais. Não importa o movimento que a fonte ou o observador estão realizando.

Reimagine um trem. .

Transformações de Lorentz Para dois referenciais inerciais como no desenho: Magia! Velocidade da luz fica invariante, e coisas legais acontecem!

Transformações de Lorentz Para dois referenciais inerciais como no desenho:

Transformações de Galileo Para dois referenciais inerciais, como no desenho: Substituindo: A velocidade da luz não fica invariante!

Transformações de Lorentz Para dois referenciais inerciais como no desenho: Substituindo:

Dilatação temporal Para dois referenciais inerciais como no desenho: ->Eu vejo o relógio se movendo passar mais devagar que o meu? !? !?

Enquanto isso, no relógio dos múons. . . Tempo de vida média dos múons: Altura a que são criados os múons na atmosfera: Velocidade dos múons: TEMPO DE QUEDA:

Enquanto isso, no relógio dos múons. . . Tempo de vida média dos múons: Altura a que são criados os múons na atmosfera: Velocidade dos múons: TEMPO DE QUEDA: Relação entre tempo observado da Terra e do múon: Fator de Lorentz determinado para esse caso: Relação entre os deslocamentos : TEMPO QUE PASSOU PARA O MÚON:

Velocidade superior à da luz Duas réguas quase paralelas Ponto iluminado por um farol girando Lâmpadas programadas Não transportam informação, nem energia ou matéria.

Os três tipos de movimentos Se trabalharmos com referenciais inerciais se movendo abaixo da velocidade da luz, podemos provar que se uma partícula se move com velocidade inferior à da luz num referencial, então ela se move com velocidade inferior à da luz em todos os referenciais. Da mesma forma, partículas que se movam à (respect: acima da) velocidade da luz num referencial, se moverão assim em qualquer referencial. Classificamos então as partículas descrevendo MRU em: -> brádions: coisas “lentas”, v < c ->lúxons: coisas semelhantes à luz, v = c ->táquions: coisas “rápidas”, v > c

O extaquionador do futuro

E a causalidade? Como fica!?

O que os físicos acham disso? Relatividade pode não ser a melhor teoria para fazer essa previsão. Podem não existirem partículas que andem mais rápido que a luz. Podem existirem e não interagirem conosco. A realidade pode ser mais estranha do que pensamos.

Gostaria de iniciar essa apresentação agradecendo especialmente à Marina, ao Leandro, ao Ian e ao Guilherme =]

Quando os físicos usam c e c++ Do medo dos relojoeiros ao do Dr. Manhattan Por: Iago Israel