quarta-feira, 9 de maio de 2012

O espaço tempo

Em física, espaço-tempo é o sistema de coordenadas utilizado como base para o estudo da relatividade especial e relatividade geral. O tempo e o espaço tridimensional são concebidos, em conjunto, como uma única variedade de quatro dimensões a que se dá o nome de espaço-tempo. Um ponto, no espaço-tempo, pode ser designado como um "acontecimento". Cada acontecimento tem quatro coordenadas (t, x, y, z); ou, em coordenadas angulares, t, r, θ, e φ que dizem o local e a hora em que ele ocorreu, ocorre ou ocorrerá.
Pontos no espaço-tempo são chamados de eventos e são definidos por quatro números, por exemplo, (x, y, z, ct), onde c é a velocidade da luz e pode ser considerado como a velocidade que um observador se move no tempo. Isto é, eventos separados no tempo de apenas 1 segundo estão a 300.000 km um do outro no espaço-tempo.
Assim como utilizamos as coordenadas x,y e z para definir pontos no espaço em 3 dimensões, na Relatividade especial utilizamos uma coordenada a mais para definir o tempo de acontecimento de um evento.
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Da mesma forma que em geometria em 3 dimensões os valores para as coordenadas x,y,z e t dependem do sistema de coordenadas escolhido e isto inclui escolher a direção do eixo de tempo. Isto porque dois observadores em sistemas de referência em movimento possuem eixos de tempo em direções diferentes. O que para um observador em repouso em um dos referenciais é apenas direção temporal, para o outro em movimento relativo é uma mistura de espaço e de tempo. Este é um dos pontos fundamentais da relatividade especial. No entanto esta mistura não é percebida no dia a dia devido a escala de velocidades a que estamos acostumados. Da transformação de Lorentz, as coordenadas de um sistema em movimento com velocidade v na direção do eixo x de um outro referencial são dadas por:
x^\prime = \gamma ( x - v \cdot t )
t^\prime = \gamma ( t - \frac{v}{c^2} x)
Onde:
\gamma = \frac{1}{ \sqrt{1 - \frac{v^2}{c^2} }  }
é chamado de fator de Lorentz. Este fator, mesmo para uma velocidade extremamente alta para o nosso padrão diário, como uma velocidade de 16 km/s, ou 57 600 km/h, que é a velocidade média da Voyager, um dos objetos mais rápidos construídos pelo homem [1], seria de :
\gamma = \frac{1}{ \sqrt(1 - \frac{16^2}{300000^2}) } = \frac{1}{ 0,99999999857777777676 } = 1,00000000142222222526
E o fator de mistura entre tempo e espaço na transformação de Lorentz (o termo que multiplica x na coordenada de tempo do sistema em movimento, dado acima) seria de :
 \frac{v}{c^2} = \frac{16}{300000^2} = 0,00000000017777777777
Portanto, o fator adicionado à coordenada de tempo é praticamente zero. Nas velocidades as quais estamos habituados no dia a dia a diferença entre espaço-tempo e um espaço de 3 dimensões parametrizado pelo tempo é irrelevante. Mas não para outros ambientes no universo, ou mesmo em laboratórios de física de partículas.



(Fonte:http://pt.wikipedia.org/wiki/Espa%C3%A7o-tempo)

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