Capítulo 10: A Teoria da Relatividade e a Cosmologia Moderna

        As mudanças que a teoria da relatividade introduziu nos conceitos de espaço e de tempo são as mais importantes. O movimento influencia tanto o tamanho dos objetos como a duração dos fenômenos. No entanto, nem tudo é relativo: a teoria indica que há uma outra grandeza, que depende tanto do espaço como do tempo, que não se altera pelo movimento. Essa grandeza é o “intervalo relativístico” s, que é uma combinação de distância L e de intervalo de tempo t:
,
onde c é a velocidade da luz no vácuo.

        Criou-se assim, na teoria da relatividade, o conceito de um “espaço-tempo”: uma conexão íntima entre o espaço e o tempo, do qual eles são aspectos parciais. O espaço-tempo é algo de absoluto, que não depende do observador. Mas diferentes observadores podem estudar esse espaço-tempo de diferentes perspectivas, que o decompõem de modos diferentes em espaço e tempo.

Pode-se dar uma comparação para facilitar o entendimento dessa idéia. Um círculo, dependendo do ângulo de que é observado, pode parecer uma elipse, ou um círculo, ou uma reta. Essas aparências (ou projeções) dependem do observador, mas o círculo em si mesmo é uma realidade que é sempre a mesma, independentemente do ângulo do qual ele é observado. Da mesma forma, o espaço-tempo seria uma realidade, mas o espaço e o tempo seriam apenas projeções dessa realidade e, por isso, dependem do observador.

    10.3 A TEORIA DA RELATIVIDADE GERAL E A GRAVITAÇÃO

        Embora esses primeiros estudos não tivessem nenhuma relação com o estudo da gravitação, os pesquisadores chegaram à conclusão de que todos os fenômenos (não só os relacionados com eletromagnetismo e óptica) deviam obedecer ao princípio da relatividade e que, portanto, também as forças gravitacionais deviam se comportar de um modo que não fosse influenciado pelo movimento da Terra (ou de qualquer outro corpo) pelo espaço. Isso exigia uma mudança na teoria da gravitação.