Relatividade: A Teoria Restrita e Geral

Albert Einstein


18 - Princípio Especial e Geral da Relatividade


O princípio básico, que era o eixo de todas as nossas considerações anteriores, era o princípio restrito da relatividade, i.e. Princípio da relatividade física de todos os Movimentos uniformes. Vamos analisar o seu significado com cuidado.

Estava sempre claro que, do ponto de vista da ideia transmite-nos, cada movimento deve ser considerado apenas como um movimento relativo. Voltando à ilustração que temos frequentemente utilizado do aterro e da estrada de ferro - o vagão, nós pode expressar o fato do movimento que está ocorrendo em que é seguindo duas formas, ambas as quais são igualmente justificáveis :

(a) O trem está em movimento em relação ao aterro,

(b) O aterro está em movimento em relação ao treme.

Na (a) o aterro, na alínea (b) o trem, serve como corpo de referência em nossa declaração do movimento - lugar. Se é simplesmente uma questão de detecção ou de descrever o movimento envolvido, é em princípio irrelevante para que referencial-corpo nós nos referimos ao movimento. Como aprofundar o já mencionado, isso é auto-evidente, mas não deve ser confundido com a declaração muito mais abrangente chamada "o princípio da relatividade", que tomamos como base das nossas investigações.

O princípio de que usamos não apenas sustenta que nós podemos igualmente escolher o trem ou o solo como nosso corpo de referência para a descrição de qualquer evento (para isso, também é auto-evidente). Nosso princípio afirma o que se segue: Se formularmos as leis gerais da natureza à medida que elas são obtidas. da experiência, fazendo uso de

(a) O aterro como corpo de referência,

(b) O o carro do transporte ferroviário como referência,

E depois estes leis gerais da natureza (por exemplo, as leis da mecânica ou a lei de a propagação da luz no vácuo) tem exatamente a mesma forma em ambos os casos. Isso também pode ser expresso da seguinte forma: Para o descrição física de processos naturais, nem os organismos de referência K, K1 são únicos (lit. "especialmente marcado para fora") em comparação com o outro. Ao contrário do primeiro, este último a afirmação não precisa necessariamente ser segurada a priori; não é contidos nas concepções de "movimento" e "corpo de referência" e deriváveis delas; somente a experiência pode decidir quanto à sua correção ou incorreção.

Até o presente, porém, não temos de forma alguma manteve a equivalência de todos os corpos de referência K em conexão com a formulação de leis naturais. O nosso curso foi mais sobre as seguinte Iinhas. Em primeiro lugar, começamos partindo do pressuposto de que existe um corpo de referência K, cuja condição de movimento é tal que a lei da Galileu mantém em relação a ele: Uma partícula deixada para si mesma e suficientemente distante de todos Outras partículas movem-se uniformemente em linha reta. Com Referência a K (corpo de referência de Galiileu) as leis da natureza seriam o mais simples possível. Mas além de K, todos Os corpos de referência K1 devem ser dadas preferência neste sentido, e devem ser exatamente equivalentes a K para a formulação das leis naturais, desde que estejam em estado de uniformidade Movimento rectilinear e não rotativo em relação a K; todos Estes corpos de referência devem ser considerados como galileus de referência-corpos. A validade do princípio da relatividade foi assumidos apenas para esses corpos de referência, mas não para outros. (por exemplo, aqueles que possuem movimento de um tipo diferente). Falamos do princípio restrito da relatividade, ou Teoria da Relatividade.

Em contraste com isso, queremos entender pelo "princípio geral da relatividade" a seguinte declaração: Todos os corpos de referência K, K1, etc., são equivalentes para o descrição dos fenômenos naturais (formulação do leis da natureza), qualquer que seja o seu estado de movimento. - Mas a causa. emento a antes de prosseguir mais longe, deve-se ressaltar que esta formulação deve ser substituída mais tarde por uma mais abstrata, para Razões que se tornarão evidentes numa fase posterior.

Desde a introdução do princípio especial da relatividade tem sido justificado, todo intelecto que luta por a generalização deve sentir a tentação de arriscar o passo para o princípio geral da relatividade. Mas um simples e aparentemente, uma consideração bastante confiável parece sugerir que, para o presente, de qualquer forma, há pouca esperança de sucesso em tal tentativa; Vamos nos imaginar transferidos para o nosso velho amigo o vagão ferroviário, que está viajando a uma taxa uniforme. Enquanto ele está se movendo unicamente, o ocupante da carruagem não é sensível ao seu movimento, e é por esta razão que ele pode, sem relutância, interpretar os fatos do caso como indicando que a carruagem está em repouso, mas o aterro em movimento. Além disso, de acordo com o princípio especial da relatividade, esta interpretação é justificada também do ponto de vista físico.

Se o movimento do transporte é agora alterado em um movimento não uniforme, como por exemplo por uma aplicação poderosa dos freios, então o ocupante das experiências de transporte Um empurrão de avanço correspondente. O movimento retardado se manifesta no comportamento mecânico de corpos relativos à pessoa no vagão ferroviário. O que é o comportamento mecânico é diferente do caso anteriormente considerado, e por esta razão, pareceria ser impossível que as mesmas leis mecânicas detinam relativamente ao transporte não uniforme, como o solo com referência ao transporte em repouso ou em movimento uniforme. De qualquer forma, é claro que a lei de Galileu não assegure em relação à vagão em movimento não uniforme. Por causa disso, nos sentimos compelidos na conjuntura atual a conceder um tipo de realidade física absoluta de movimento não-uniforme, em oposição ao princípio geral da relatividade. Mas no que se segue, veremos em breve que esta conclusão não pode ser mantida.


Inclusão: 11/03/2024