Quinta-feira, 5 de Novembro de 2009

A Relativistic Theory of Scale: Introduction (1)

 

Introduction”, informou Luísa sobre a segunda página.

 

É o esquema clássico dos artigos científicos”, esclareceu o Mário. “As revistas de topo já não seguem esse esquema, torna o artigo mais longo.

 

One can describe physical systems, whatever the inertial motion, field and position in time and space of the observer, using the same physical laws on measures relative to the observer and considering that one-way light speed is constant in relation to him; this fundamental property, first spotted by Galileo, the Relativity Property, has the peculiar and unexpected characteristic of inducing the observer in the wrong perception of being privileged, of being at some sort of centre of the universe.

 

Essa do observador ser induzido a pensar que está no centro do Universo... bem, nunca tinha pensado assim...Mário quedou-se meditativo. “O Einstein intrigava-se com o facto de as leis físicas terem a forma mais simples possível... de facto, as coisas passam-se como se o observador estivesse num centro do Universo... Continua.

 

Applying Relativity property imply the use of the concept of «rigid body», i.e., the length unit is defined from the size of some measuring rod and the description so obtained is understood as if length unit were independent of direction, motion, field or position in space and time. This is fully in accordance with experience: the Universe can be described using «rigid-body» geometries and no local experience contradicts it.

 

“Exacto! E se assim é, então os corpos são mesmo invariantes, essa é a conclusão da experiência, que se pode entender num cenário de espaço-tempo variável.”

 

One can note that from the physics of bodies there is no ground to presume that bodies are «rigid», because their size depends on propagating fields and, therefore, can be influenced by external fields and motion. About a decade before Special Relativity, Lorentz and Fitzgerald considered, independently, as an explanation for the result of Michelson experiment (1881), a contraction of bodies with motion; however, Lorentz analysis of electrodynamics considering the contraction of bodies, published in 1904, was supersede in the following year by the more straightforward Einstein work using Relativity Principle on the «rigid-body» concept.

 

Exacto!”, exultou o Mário,o Lorentz desenvolveu um raciocínio muito lógico de acordo com as ideias da época sobre o Universo e, embora tenha conseguido obter praticamente os mesmos resultados do Einstein, a sua análise não tem a elegância nem a simplicidade nem a abrangência da de Einstein.”

 

Então o Einstein salvou o nosso amor-próprio! exclamou a inesperada Ana

 

Salvou o quê? Que afirmação é essa?

 

publicado por alf às 12:08
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23 comentários:
De gary a 9 de Novembro de 2009 às 18:33
Perfeito. Só me restou mais um ponto a esclarecer.

Quando você diz que se todas as medidas dentro de um observador variar este não perceberia a variação entendo sem dificuldades.

Contudo quando diz que as contas dão certo para qualquer referencial em qualquer situação já não consigo visualizar muito bem, pois, por exemplo, estamos aqui na terra em movimento sem percebê-lo quais contas seriamos capazes de fazer, por exemplo, em relação a um planeta qualquer? Podemos calcular sua massa? Sua velocidade vetorial? Sua distância? Como se fossemos "o centro do universo”?

Este ponto ainda me falta elucida-lo se tiver a paciência de me esclarecer este por menor, agradeço desde já a atenção.
De alf a 9 de Novembro de 2009 às 19:21
Para determinarmos a posição de um planeta num dado instante, temos de ter presente que o instante em que o vemos em dada posição não é o instante em que efectivamente o planeta esteve nessa posição porque a luz levou algum tempo a chegar dele até nós. Então, para determinar o instante exacto em que o planeta ocupou essa posição, temos de subtrair ao instante em que o vemos o tempo que a luz levou dele até nós.

Mas qual é esse tempo? Para o calcular, precisariamos de saber qual a velocidade da luz em relação a nós. E isso não sabemos porque, até hoje, ninguém descobriu uma maneira de medir a velocidade da luz entre dois pontos, apenas conseguimos medir a velocidade da luz num percurso de ida e volta.

Mas sabemos uma coisa da Luz: a sua velocidade é independente da velocidade do corpo que a emite. Então a sua velocidade será relativa a uma coisa qualquer que não sabemos qual seja, pode ser a distribuição média de massa no universo, ou um «meio».

Num percurso de ida e volta, a velocidade da luz em relação a nós será uma no percurso de ida e outra no percurso de volta; apenas será a mesma nos dois percursos se a nossa velocidade em relação a esse tal «meio» ou distribuição de massa, ou seja o que for que serve de referencial para a velocidade da luz, for nula.

Ora verificamos que se fizermos as contas às posições dos planetas como se a velocidade da luz em relação a nós fosse sempre igual à velocidade média dela num percurso de ida e volta, isto é, como se a nossa velocidade em relação a esse «meio», ou seja o que for, for nula, as contas dão certo com as nossas leis físicas! Qualquer que seja a nossa velocidade no espaço!

Além disso, as leis físicas têm a forma mais simples possível.

Se estivessemos num «centro do universo» seria assim que as coisas se passariam: a velocidade da luz seria constante em relação a nós, as leis físicas, que descrevem o comportamento dos sistemas físicos, seriam simples, isotrópicas.


Só que não estamos num tal centro. Não estamos à espera que a velocidade do mesmo raio de luz possa ser a mesma em relação a dois observadores com velocidades diferentes. Então, porque é que podemos dscrever os sistemas físicos como se estivessemos «no centro»?

Einstein não tratou do «porquê». Simplesmente aplicou esta propriedade à construção de um modelo matemático que nos permite calcular a evolução dos sistemas físicos, tal como os observamos.

Só que percebermos o porquê dá-nos um novo entendimento do Universo. O modelo de Ptolomeu também permitia calcular a evolução dos astros tal como os observamos. Aqui, passa-se o mesmo.


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