guia mangá Hideo Nitta Masafumi Yamamoto Keita Takatsu Trend-pro Co., Ltd. novatec

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1 guia mangá RELATIVIdade Hideo Nitta Masafumi Yamamoto Keita Takatsu Trend-pro Co., Ltd. novatec

2 Original Japanese-language edition Manga de Wakaru Soutaiseiriron ISBN by Hideo Nitta, Masafumi Yamamoto and TREND-PRO Co., Ltd, published by Ohmsha, Ltd. English-language edition The Manga Guide to Relativity ISBN by Hideo Nitta, Masafumi Yamamoto and TREND-PRO Co., Ltd, co-published by No Starch Press, Inc. and Ohmsha, Ltd. Portuguese-language rights arranged with Ohmsha, Ltd. and No Starch Press, Inc. for Guia Mangá Relatividade ISBN by Hideo Nitta, Masafumi Yamamoto and TREND-PRO Co., Ltd, published by Novatec Editora Ltda. Edição original em japonês Manga de Wakaru Soutaiseiriron ISBN por Hideo Nitta, Masafumi Yamamoto e TREND-PRO Co., Ltd,, publicado pela Ohmsha, Ltd. Edição em inglês The Manga Guide to Relativity ISBN por Hideo Nitta, Masafumi Yamamoto e TREND-PRO Co., Ltd, copublicação da No Starch Press, Inc. e Ohmsha, Ltd. Direitos para a edição em português acordados com a Ohmsha, Ltd. e No Starch Press, Inc. para Guia Mangá Relatividade ISBN por Hideo Nitta, Masafumi Yamamoto e TREND-PRO Co., Ltd, publicado pela Novatec Editora Ltda. Copyright 2011 da Novatec Editora Ltda. Todos os direitos reservados e protegidos pela Lei de 19/02/1998. É proibida a reprodução desta obra, mesmo parcial, por qualquer processo, sem prévia autorização, por escrito, do autor e da editora. Ilustração: Keita Takatsu Editor: Rubens Prates Tradução: Edgard B. Damiani Revisão gramatical: Patrizia Zagni Editoração eletrônica: Camila Kuwabata e Carolina Kuwabata ISBN: Histórico de impressões: Agosto/2011 Primeira edição NOVATEC EDITORA LTDA. Rua Luís Antônio dos Santos São Paulo, SP Brasil Tel.: Fax: novatec@novatec.com.br Site: Twitter: twitter.com/novateceditora Facebook: facebook.com/novatec LinkedIn: linkedin.com/in/novatec Dados Internacionais de Catalogação na Publicação (CIP) (Câmara Brasileira do Livro, SP, Brasil) Guia mangá relatividade / Hideo Nitta...[et al.] ; [tradução Edgard B. Damiani ; ilustração Keita Takatsu]. -- São Paulo : Novatec Editora ; Tokyo : Ohmsha ; São Francisco : No Starch Press, (The manga guide) Outros autores: Masafumi Yamamoto, Keita Takatsu, Trend-pro Co Título original: The manga guide to relativity. ISBN (Editora Novatec) 1. Relatividade (Física) - Histórias em quadrinhos I. Nitta, Hideo. II. Yamamoto, Masafumi. III. Takatsu, Keita. IV. Trend-Pro Co. V. Série CDD Índices para catálogo sistemático: 1. Teoria da relatividade : Histórias em quadrinhos : Física VC

3 sumário Prefácio... ix Prólogo: CERIMÔNIA DE encerramento chocante O QUE É RELATIVIDADE? O que é Relatividade Princípio da Relatividade de Galileu e a Mecânica Newtoniana O Mistério da Velocidade da Luz Einstein Descartou a Mecânica Newtoniana O que é Luz?...40 A Luz é Constante (e Eles Provam Isso Todo Dia em um Laboratório Chamado SPring-8) O que é Simultâneo Depende de a Quem Você Pergunta! (Relatividade da Simultaneidade) Caso da Adição Newtoniana de Velocidades (Adição Não Relativística) Caso em que a Velocidade da Luz é Constante (Adição Relativística de Velocidades) Princípio da Relatividade de Galileu e Transformação de Galileu Diferenças entre o Princípio da Relatividade de Galileu e o Princípio da Relatividade Especial de Einstein...48 Espere um Pouco O que Acontece com a Adição de Velocidades? O QUE VOCÊ QUER DIZER COM O TEMPO PASSAR MAIS DEVAGAR? O Efeito Urashima (Dilatação do Tempo) Por que o Tempo Passa Mais Devagar? A Lentidão na Passagem do Tempo Afeta Ambas as Partes Igualmente Observando a Lentidão da Passagem do Tempo Usando uma Equação Usando o Teorema de Pitágoras para Provar a Dilatação do Tempo...78 Quão Mais Lento o Tempo Passa? QUANTO MAIS RÁPIDO UM OBJETO Se MOVE, MAIS CURTO E PESADO ELE FICA? O Comprimento Contrai Quando Você Anda Mais Rápido? Você Fica Mais Pesado Quando se Movimenta Mais Rápido?...92 Usando uma Equação para Entender a Contração do Comprimento (Contração de Lorentz) Múons com Tempos de Vida Estendidos Massa Quando em Movimento Transformação de Galileu Segunda Lei do Movimento de Newton Transformação de Lorentz Relação entre Energia e Massa A Luz Possui Massa Zero?

4 4 O QUE É RELATIVIDADE GERAL? Princípio da Equivalência A Luz é Curvada pela Gravidade O Tempo Fica Mais Lento por Causa da Gravidade Relatividade e o Universo A Redução da Passagem do Tempo na Relatividade Geral A Verdadeira Natureza da Gravidade na Relatividade Geral Fenômenos Descobertos a Partir da Relatividade Geral Curvatura da Luz (Lente Gravitacional) Próxima a uma Grande Massa (Como o Sol) Precessão Anômala do Periélio de Mercúrio Buracos Negros Sistema de Posicionamento Global e Relatividade EPÍLOGO Índice viii sumário

5 PRÓLOGO CERIMÔNIA DE encerramento chocante

6 ACADEMIA TAIGAI, ÚLTIMO DIA DE ESCOLA ANTES DO VERÃO A ESCOLA ESTÁ RADIANTE COM A IDEIA DE NADAR NA PRAIA... ACAMPAR... E COM OS AMORES DE VERÃO... REPAREI QUE AS FÉRIAS DE VERÃO DE VOCÊS ESTão PARA COMEÇAR... PORTANTO! EU VOU DAR UM PRESENTE ESPECIAL AOS ALUNOS DO PENÚLTIMO ANO, PARA QUE VOCÊS POSSAM CURTIR O VERÃO AINDA MAIS. DIRETOR RASE IYAGA O QUE ELE ESTÁ TRAMANDO? O DIRETOR É MUITO ESQUISITO! 2 prólogo

7 E AQUI ESTÁ! A RODA DO DESTINO! O DESTINO DE VOCÊS ESTÁ EM MINHAS MÃOS! MATEMÁTICA NADA INGLÊS PESQUISA LIVRE RELATIVIDADE QUÊ?! NESTE VERÃO, VOCÊS TERÃO A OPORTUNIDADE DE ESTUDAR O ASSUNTO QUE O DARDO ACERTAR. ENTENDERAM? CERTO. AQUI VAI! U IR ELE SÓ PODE ESTAR BRINCANDO! S-SEM CHANCE! PERAÍ! R RR SE YASHIKI LANÇASSE, COM CERTEZA ELE ACERTARIA "NADA", JÁ QUE ELE É O MELHOR ARREMESSADOR. heh heh É MESMO! COM CERTEZA, SE O "YASHIKI MOINHO DE VENTO" PUDESSE LANÇÁ-LO...! ESSA NÃO! É O DIRETOR IYAGA QUEM VAI ARREMESSAR O DARDO! CERIMÔNIA DE encerramento chocante 3

8 ISSO É MONSTRUOSO, DIRETOR! É TIRANIA! E QUE DIABOS É RELATIVIDADE?...!! RELATIVIDADE... O... O PIOR DE TODOS! O QUE É ISSO? O QUE É ISSO... O VICE-DIRETOR ESTÁ AQUI! Relatividade AU! AU! INGLÊS ELE TÁ TIRANDO UMA DA NOSSA CARA?! VICE-DIRETOR KOROMARU 4 prólogo

9 QUÊ? VICE-DIRETOR, VOCÊ TINHA ALERTADO OS ALUNOS SOBRE ISSO, NÉ? NÃO CONSEGUIMOS ENTENDER O VICE-DIRETOR, MAS ELE ESTÁ OLHANDO BRAVO PARA O DIRETOR! Grrrr ALIÁS, POR QUE UM CACHORRO É O VICE- DIRETOR DAQUI? EI, VOCÊ NÃO PODE SIMPLESMENTE NOS FORÇAR A FAZER ISSO! PUXA VIDA! É VOCÊ, PRESIDENTE DO CORPO ESTUDANTIL COISA E TAL. A RODA DO DESTINO É UMA FARSA! VOCÊ ESTÁ APENAS NOS ATORMENTANDO. TODO MUNDO JÁ FEZ SEUS PLANOS PARA AS FÉRIAS DE VERÃO! PRESIDENTE DO CORPO ESTUDANTIL, RUKA MINAGI

10 É mesmo? Então eu deveria fazer você estudar relatividade em nome de todos os estudantes? Q-QUÊ?! SE FIZER ISSO, ENTÃO OS OUTROS ESTUDANTES FICARÃO LIVRES. M-MAS O QUE É RELATIVIDADE?! EI, SE DEIXARMOS ISSO PARA O MINAGI, PODEREMOS APROVEITAR NOSSAS FÉRIAS DE VERÃO, NÉ? Podemos mesmo fazer uma coisa tão terrível assim com ele? PARECE QUE VOCÊ JÁ está decidido! CALMA! CALMA! É... HÃ... SE ESTIVER TUDO BEM para você, POSSO ENSINÁ-LO SOBRE RELATIVIDADE... 6 prólogo

11 você não se importaria que eu o ensinasse, NÉ...? BEM, O QUE SERÁ, MINAGI? PROFESSORA DE FÍSICA, ALISA URAGA PODEMOS DISCUTIR ISSO MAIS TARDE! VAMOS, CARA! SALVe A GENTE! POR FAVOR, CARA! MUITO BEM, ACEITO O SEU DESAFIO! FAÇA ISSO! Bah. CERIMÔNIA DE encerramento chocante 7

12 ENTÃO ESTÁ CERTO. AO TÉRMINO DAS FÉRIAS DE VERÃO, APRESENTE UM RELATÓRIO SOBRE RELATIVIDADE. NÃO ME IMPORTO SE A SENHORITA URAGA VAI LHE ENSINAR, MAS VOCÊ VAI TER QUE ESCREVER O RELATÓRIO POR CONTA PRÓPRIA. E SE VOCÊ NÃO O FIZER... CERTO! SE EU NÃO O FIZER...? VOCÊ PASSARá O SEU ÚLTIMO ANO COMO MEU... SECRETÁRIO PESSOAL! MAS DE JEITO NENHUM! ISSO É LOUCURA! EU FAREI ISSO! AU! HI HI

13 O QUE É RELATIVIDADE GERAL?

14 COMO ESTÁ INDO, MINAGI? VOCÊ TÁ ESTUDANDO RELATIVIDADE HOJE? SIM! E VOCÊS? TÁ TÃO QUENTE, QUE NA VERDADE NÃO QUEREMOS FAZER NADA! TAMBÉM não está sendo nada fácil PARA NÓS, MINAGI. TEMOS AS ATIVIDADES DOS CLUBES E TONELADAS DE DEVERES DE CASA! Ha ha! O PRESIDENTE DO CORPO ESTUDANTIL LUTANDO POR TODOS OS ESTUDANTES! NÃO SOU INSPIRADOR? NA VERDADE, NÃO. MAS GRAÇAS A VOCÊ... COM LICENÇA... NOSSAS FÉRIAS DE VERÃO ESTÃO SALVAS, ENTÃO... VUUUSH! VAMOS? 116 Capítulo 4

15 VOCÊ PODE ACHAR QUE EU TÔ LOUCO, MAS ME ESCUTE POR UM SEGUNDO. HÃ, PROVAVELMENTE VOCÊ TÁ LOUCO. ACABEI DE VER O VICE-DIRETOR VOANDO NO CÉU! CACHORROS NÃO VOAM! Você está delirando por causa do calor? É POR CAUSA DO ESTRESSE DA SUA TAREFA? NÃO, É QUE... VOCÊ TÁ CERTO, ELE NÃO TAVA VOANDO... SERIA BOM VOCÊ MUDAR UM POUCO O SEU HUMOR! VAI HAVER UMA GRANDE EXIBIÇÃO DE FOGOS DE ARTIFÍCIO HOJE À NOITE... POR QUE VOCÊ não a CONVIDA PARA IR COM VOCÊ! TÁ BOM... TÁ BOM... ESPERE! Minagi!

16 VOCÊ FICOU LOUCO! MESMO NA TEORIA DA RELATIVIDADE, CACHORROS NÃO VOAM PELO CÉU! CLARAMENTE! Ha ha NÃO FOI RELACIONADO À TEORIA DA RELATIVIDADE, MAS... PROVAVELMENTE EU ME ENGANEI COM O QUE VI... ME PARECEU QUE A GAROTA DOS EXEMPLOS ESTAVA LÁ, MAS... DE QUALQUER FORMA, HOJE É A MINHA ÚLTIMA AULA. SE VOCÊ PUDER ESCUTAR COM ATENÇÃO... Hummm SERÁ QUE VOCÊ VAI CONSEGUIR ESCREVER UM RELATÓRIO QUE SATISFARÁ O DIRETOR? VAMOS FALAR SOBRE RELATIVIDADE GERAL, MAS ISSO É UM POUCO DIFÍCIL... D-DIFÍCIL? 118 Capítulo 4

17 SIM. A RELATIVIDADE GERAL É MATEMATICAMENTE MAIS COMPLICADA DO QUE A RELATIVIDADE ESPECIAL. RELATIVIDADE GERAL OBSERVADOR OBSERVADOR RELATIVIDADE ESPECIAL EU DISSE ISSO NA MINHA PRIMEIRA AULA, LEMBRA? PORTANTO, VOU EXPLICAR SUPERFICIALMENTE O QUE É A RELATIVIDADE GERAL. A RELATIVIDADE GERAL DIZ QUE A LUZ CURVARÁ E A PASSAGEM DO TEMPO SERÁ MAIS LENTA NOS ARREDORES DE UMA ESTRELA GIGANTE QUE TENHA UM ARRASTO GRAVITACIONAL MUITO GRANDE. VAMOS FALAR SOBRE ISSO! FAREI O POSSÍVEL PARA ENTENDER! O QUE É RELATIVIDADE GERAL? 119

18 1. PRINCÍPIO DA EQUIVALÊNCIA A RELATIVIDADE ESPECIAL É UMA TEORIA VÁLIDA EM UM SISTEMA DE COORDENADAS SEM GRAVIDADE OU ACELERAÇÃO UM SISTEMA CHAMADO DE REFERENCIAL INERCIAL. NO ENTANTO, ESSE TIPO DE ESTADO IDEAL NÃO EXISTE DE VERDADE. ISSO COM CERTEZA É VERDADE! PORTANTO, EINSTEIN PENSOU QUE PODERIA INCORPORAR GRAVIDADE OU ACELERAÇÃO À RELATIVIDADE... E TEVE A IMPORTANTE IDEIA CHAMADA DE PRINCÍPIO DA EQUIVALÊNCIA, QUE É A BASE DA RELATIVIDADE GERAL. O PRINCÍPIO DIZ QUE "A FORÇA INERCIAL QUE ACOMPANHA O MOVIMENTO ACELERADO É INDISTINGUÍVEL DA GRAVIDADE E, PORTANTO, SÃO A MESMA COISA". EQUIVALÊNCIA 120 Capítulo 4

19 ACHO QUE NÃO ENTENDI O QUE É FORÇA INERCIAL... PRIMEIRO, ASSUMA QUE VOCÊ, MINAGI, ESTá VIAJANDO EM UM FOGUETE QUE ESTÁ FLUTUANDO NO ESPAÇO SIDERAL. VOU EXPLICAR O QUE É ISSO. NÃO TEM NADA AQUI... ESSE FOGUETE NÃO TEM JANELAS E VOCÊ NÃO SABE O QUE SE PASSA FORA DELE. QUANDO A GRAVIDADE NÃO ESTÁ ATUANDO, VOCÊ ESTÁ EM UM ESTADO DE AUSÊNCIA DE PESO... FLUTUA FLUTUA ENTÃO VOCÊ ESTÁ FLUTUANDO. CERTO. NO ENTANTO, SE O FOGUETE ACELERAR... SEU CORPO SERÁ EMPURRADO NA DIREÇÃO OPOSTA À DIREÇÃO DO MOVIMENTO DO foguete. URRRGH! O QUE É RELATIVIDADE GERAL? 121

20 É A MESMA SENSAÇÃO DA FORÇA PARA TRÁS QUE O SEU CORPO RECEBE QUANDO UM TREM COMEÇA A ANDAR, NÃO É? uh oh glup glup ISSO MESMO. ESSA FORÇA É CHAMADA FORÇA INERCIAL. COMO VOCÊ FALOU DELE, VAMOS CONSIDERAR UM TREM COMO EXEMPLO. QUANDO UM TREM PARTE, ELE ACELERA NA DIREÇÃO DO MOVIMENTO PARA SEGUIR EM FRENTE. NO REFERENCIAL DO TREM, SEU CORPO EXPERIMENTA UMA FORÇA INERCIAL NA DIREÇÃO OPOSTA À ACELERAÇÃO DO TREM. A PRIMEIRA LEI DE NEWTON AFIRMA QUE OBJETOS EM REPOUSO PERMANECERÃO EM REPOUSO ATÉ SOFRereM A AÇÃO DE UMA FORÇA EXTERNA. QUANDO O TREM ACELERA, VOCÊ EXPERIMENTA UMA FORÇA DO ASSENTO DO TREM NAS SUAS COSTAS. MOVIMENTO DO TREM ENTENDI! 122 Capítulo 4

21 EM OUTRAS PALAVRAS, ISSO ACONTECE PORQUE O SEU CORPO OBEDECE À LEI DA INÉRCIA. FORÇA INERCIAL A força que você sente neste momento é a chamada força inercial. ESSA FORÇA INERCIAL É SENTIDA APENAS PELAS PESSOAS QUE ESTão DENTRO DO TREM. AI MEU DEUS... CRIIIIIIC ESSA FORÇA INERCIAL NÃO É SENTIDA POR UMA PESSOA NA PLATAFORMA, DO LADO DE FORA DO TREM. DE FORMA SEMELHANTE, QUANDO O TREM DESACELERA, A FORÇA INERCIAL É SENTIDA NA DIREÇÃO OPOSTA À DIREÇÃO DE DESACELERAÇÃO. FREEEEEIA! VOCÊ TAMBÉM SABE DISSO, JÁ QUE O SEU CORPO SE INCLINA PARA A FRENTE CONFORME TENTA MANTER A VELOCIDADE. O QUE É RELATIVIDADE GERAL? 123

22 QUANDO O TREM ACELERA OU DESACELERA, A FORÇA INERCIAL ATUA NESSE CASO COM A MESMA MAGNITUDE NA DIREÇÃO OPOSTA. TREM EM REPOUSO FORÇA INERCIAL TREM QUE ESTÁ ACELERANDO FORÇA QUE ACELERA O TREM TREM QUE ESTÁ CORRENDO A UMA VELOCIDADE CONSTANTE TREM QUE ESTÁ DESACELERANDO FORÇA INERCIAL FORÇA DE DESACELERAÇÃO TREM EM REPOUSO A SEGUIR, VAMOS USAR UM ELEVADOR COMO EXEMPLO PARA CONSIDERARMOS O CASO EM QUE A GRAVIDADE TAMBÉM ESTEJA ATUANDO. UM ELEVADOR? 124 Capítulo 4

23 VAMOS COMPARAR VISUALMENTE OS RELÓGIOS DAS TRÊS PESSOAS QUANDO O ELEVADOR ESTÁ EM QUEDA LIVRE PARA VERIFICAR COMO A GRAVIDADE AFETA A FORMA COMO O TEMPO PASSA. POR ORA, MANTENHA ESTES PONTOS EM MENTE: 2. A RELATIVIDADE ESPECIAL VALE AQUI. 3. PORTANTO, O RELÓGIO DENTRO DO ELEVADOR AVANÇA COM INTERVALOS DE TEMPO CONSTANTES. 1. DENTRO DO ELEVADOR EM QUEDA LIVRE, EXISTE UM ESTADO DE AUSÊNCIA DE PESO. LUZ CAMINHA EM LINHA RETA VAMOS VER ISSO METODICAMENTE, PASSO A PASSO. COMO NO INÍCIO A SRTA. A E O SR. C ESTÃO NA MESMA ALTURA, ELES ESTÃO SUJEITOS À MESMA GRAVIDADE. PORTANTO, O TEMPO E A CADÊNCIA COM A QUAL ELE PASSA SÃO OS MESMOS PARA A SRTA. A E O SR. C. OI, MEGU! CERTO. O QUE É RELATIVIDADE GERAL? 145

24 AGORA VAMOS ASSUMIR QUE O CABO QUE SEGURA O ELEVADOR SEJA CORTADO... QUÊ!?... E QUE O ELEVADOR COMEÇA UM MOVIMENTO EM QUEDA LIVRE. EI!? PERAÍ... AGORA VAMOS PARA A PARTE IMPORTANTE, ENTÃO OUÇA COM ATENÇÃO... ELA PARECE ANIMADA. z ip RELÓGIO DA SRTA. A RELÓGIO DO SR. C AAAAAAAA! z ip A VELOCIDADE DE QUEDA IMEDIATAMENTE DEPOIS De O CABO SER CORTADO É ZERO, E A CADÊNCIA NOS RELÓGIOS DA SRTA. A E DO SR. C É A MESMA. ISSO ACONTECE PORQUE O ELEVADOR AINDA NÃO COMEÇOU A CAIR. 146 Capítulo 4

25 O ELEVADOR É PUXADO PELA GRAVIDADE E SUA VELOCIDADE AUMENTA... EEEEEIAAAAAAAAA E O ELEVADOR PASSA PELA SRTA. B COM UMA CERTA VELOCIDADE. ESPERA, E O SR. C?! ELE ESTÁ BEM? SIM, SE DESENHARMOS UMA IMAGEM, ELA seria ASSIM... SRTA. B SR. C RESPONDA-ME! O QUE É RELATIVIDADE GERAL? 147

26 SE A SRTA. B FOSSE VISTA NAQUELE MOMENTO PELO SR. C DE DENTRO DO ELEVADOR, ELE A OBSERVARIA MOVENDO-SE DA BASE EM DIREÇÃO AO TOPO QUE É O CONTRÁRIO DE SEU PRÓPRIO MOVIMENTO DE QUEDA, INDO DO TOPO DA TORRE PARA A BASE. DE ACORDO COM A RELATIVIDADE ESPECIAL, NO INSTANTE EM QUE O SR. C PASSA PELA SRTA. B, O SR. C OBSERVA O TEMPO DA SRTA. B PASSAR MAIS LENTAMENTE POR CAUSA DA DILATAÇÃO DO TEMPO. COMO O SR. C ESTÁ EM QUEDA LIVRE, ELE ESTÁ EM UM REFERENCIAL INERCIAL PERFEITO; PORTANTO, A CADÊNCIA COM QUE O TEMPO EM SEU RELÓGIO PASSA É CONSTANTE. VAMOS ORGANIZAR TUDO ISSO USANDO O SR. C COMO REFERÊNCIA. QUANDO O ELEVADOR COMEÇOU A CAIR, A CADÊNCIA NOS RELÓGIOS DA SRTA. A E DO SR. C ERA A MESMA. QUANDO O SR. C FINALMENTE CHEGA AO CHÃO, DAMOS UMA OLHADA NOS TRÊS RELÓGIOS. O RELÓGIO DA SRTA. B ANDOU MAIS LENTAMENTE DO QUE O RELÓGIO DO SR. C POR CAUSA DA DILATAÇÃO DO TEMPO. E COMO OS RELÓGIOS DO SR. C E DA SRTA. A INICIARAM COM O MESMO TEMPO, O RELÓGIO DA SRTA. B ANDOU MAIS LENTAMENTE DO QUE O RELÓGIO DA SRTA. A. O FLUXO DE TEMPO É MAIS LENTO EM UM LOCAL AFETADO POR UMA FORTE GRAVIDADE, NÃO É! ISSO MESMO. O TEMPO PASSA MAIS DEVAGAR EM REFERENCIAIS PRÓXIMOS ÀS FONTES DE GRAVIDADE, COMO A TERRA, DO QUE EM REFERENCIAIS MAIS AFASTADOS. SRTA. A SRTA. A SR. C SR. C SR. C SRTA. B SRTA. A SRTA. B SRTA. B DO PONTO DE VISTA DO SR. C, O CHÃO APARENTA ESTAR SUBINDO EM SUA DIREÇÃO. A CADÊNCIA DO RELÓGIO DA SRTA. B É MAIS LENTA DO QUE A CADÊNCIA DO RELÓGIO DO SR. C. PARA DIZER ISSO MAIS PRECISAMENTE, QUANTO MENOR FOR O POTENCIAL GRAVITACIONAL, MAIS LENTAMENTE O TEMPO PASSArá. 148 Capítulo 4

27 4. RELATIVIDADE E O UNIVERSO TEMPO E ESPAÇO OU, EM OUTRAS PALAVRAS, O ESPAÇO-TEMPO, QUE ERAM CONSIDERADOS... DEVEM SER CONSIDERADOS EM CONJUNTO COM A MATÉRIA. RELAÇÕES MUTUAMENTE INTERATIVAS ENTRE ELES FORAM REVELADAS. SIMPLESMENTE UM RECEPTÁCULO PARA A MATÉRIA... MESMO QUE VOCÊ ENTENDA A TEORIA, AINDA ASSIM ELA PARECERÁ ESTRANHA. mas ESSE CONCEITO TEM UM EFEITO SIGNIFICATIVO SOBRE COMO PERCEBEMOS O ESPAÇO À NOSSA VOLTA. NA VERDADE, A COSMOLOGIA MODERNA É TOTALMENTE DEPENDENTE DA RELATIVIDADE GERAL. HuM! O QUE É RELATIVIDADE GERAL? 149

28 O FÍSICO RUSSO ALEXANDER ALEXANDROVICH FRIEDMAN... DERIVOU DA RELATIVIDADE GERAL A TEORIA DE QUE O UNIVERSO PODE ESTAR EXPANDINDO OU CONTRAINDO. QUÊ! NÃO CONSIGO IMAGINAR O QUE ISSO SIGNIFICA. CRIIIC O ASTRÔNOMO AMERICANO EDWIN HUBBLE OBSERVOU QUE O UNIVERSO ESTÁ NA VERDADE EXPANDINDO. A RELATIVIDADE, QUE VIROU DE CABEÇA PARA BAIXO A SABEDORIA CONVENCIONAL E TRADICIONAL DA FÍSICA CONSEGUIU SER BEM-SUCEDIDA COMO UMA TEORIA IMPORTANTE PARA MELHOR ENTENDERMOS O MISTÉRIO DE COMO NOSSO UNIVERSO COMEÇOU E COMO O FUTURO DO UNIVERSO PARECERÁ. Big Bang! ISSO É INCRÍVEL...! 150 Capítulo 4

29 APESAR DE EXISTIREM VÁRIOS MODELOS DO UNIVERSO, A TEORIA DERIVADA DA RELATIVIDADE GERAL QUE DIZ QUE "O UNIVERSO PODE ESTAR EXPANDINDO"... ESTICA TORNOU-SE O MODELO PREDOMINANTE DO UNIVERSO. SABE-SE QUE O UNIVERSO PODE ESTAR EXPANDINDO OU CONTRAINDO NA FORMA DE ESPAÇO-TEMPO. O ESPAÇO NÃO É APENAS UM RECEPTÁCULO. SEU TAMANHO PODE MUDAR ENQUANTO INTERAGE COM A MATÉRIA. APESAR DE a MECÂNICA NEWTONIANA CONSIDERAR A MATÉRIA COMO SE ESTIVESSE ESPALHADA NO "ESPAÇO", QUE TEM EXTENSÃO INFINITA, ELA NÃO ASSUME QUE O ESPAÇO EM SI ESTá SE ESPALHANDO. O QUE É RELATIVIDADE GERAL? 151

30 A PARTIR DE HUBBLE, ENTENDEMOS CLARAMENTE QUE O UNIVERSO ESTÁ EXPANDINDO. COMO RESULTADO, A TEORIA DO BIG BANG FOI PROPOSTA e AFIRMA QUE... HUBBLE OBSERVOU QUE O UNIVERSO ESTÁ EXPANDINDO E A DISTÂNCIA ENTRE AS GALÁXIAS NO UNIVERSO ESTÁ CRESCENDO. "O UNIVERSO COMEÇOU COM UMA GIGANTE EXPLOSÃO A PARTIR DE UM ÚNICO PONTO, QUE É CHAMADO DE BIG BANG". A PARTIR DESSAS OBSERVAÇÕES, FOI PROPOSTA A TEORIA DO BIG BANG, QUE AFIRMA QUE O UNIVERSO COMEÇOU COM UMA EXPLOSÃO GIGANTE A PARTIR DE UM ÚNICO PONTO. JÁ OUVI ESSE NOME! BIG BANG...! É UM TERMO QUE POSSUI UM TIPO DE PODER MÁGICO! VOCÊ É TÃO INFANTIL. 152 Capítulo 4

31 ENTÃO É ISSO... ESTÁ CONVENCIDO? O RELATÓRIO SOBRE RELATIVIDADE QUE EU ESCREVI, COMO PROMETIDO... CLARO QUE SIM. ISSO SOOU TÃO INTERESSANTE! VOCÊ EXIGIU UM tema DO QUAL NÃO SABIA NADA? Sim, e daí? O que tem de errado nisso? você é doido?! EPÍLOGO 167

32 QUÊ! VOCÊ ESTÁ ME DESAFIANDO? Grrrr! COM A MINHA AUTORIDADE, POSSO FAZER O QUE QUISER! VOCÊ ME PERTENCE! ESPERE! Zip! PUF! NÃO VOU PERMITIR ISSO! SE VOCÊ DER MAIS UM PASSO ISSO SERÁ ABUSO DE AUTORIDADE EPÍLOGO

33 VOCÊ... VOCÊ É... A SUPERINTENDENTE DA ESCOLA!? SIM. EU ME DISFARCEI DE CACHORRO PARA OBSERVAR EM SEGREDO O DIA A DIA DA ESCOLA. ESTA ESCOLA TEM UM SUPERINTENDENTE? MESMO QUE EU NÃO TENHA FEITO NADA ATÉ AGORA... EU HERDEI ESSA POSIÇÃO DE MEU PAI QUE MORREU, MAS EU QUERIA SER LIVRE! LIVRE COMO O VENTO! de QUE DIABOS ELA TÁ FALANDO? EPÍLOGO 169

34 MAS EU NÃO PODIA NEGLIGENCIAR ESSA ESCOLA QUE HERDEI DE MEU PAI. ENTÃO DEIXEI UMA CARTA E FINGI TER SAÍDO DA ESCOLA. O QUE É ESSA CARTA? ENTÃO ASSUMI A FORMA DE UM CÃO. POR EXEMPLO, GRAVIDADE É... EM CERTOS MOMENTOS, MUDEI PARA OUTRAS FORMAS. EU OBSERVEI LIVREMENTE AS CONDIÇÕES DA ESCOLA! ENTÃO ERA VOCÊ O TEMPO TODO! 170 EPÍLOGO

35 EU TAMBÉM SUPERVISIONEI O COMPORTAMENTO inadequado DO DIRETOR IYAGA... Uh oh. QUE TERMINA AGORA! VOCÊ TÁ FORA, COMPANHEIRO. O DIRETOR IYAGA, DESTE MOMENTO EM DIANTE, ESTÁ DESTITUÍDO DE SUAS RESPONSABILIDADES! ASSUMIREI MEU LUGAR COMO A DIRETORA POR DIREITO! MAS... O QUE VAI ACONTECER COMIGO? ISSO... ISSO É...! POSSO SER PELO MENOS VICE-DIRETOR? VUP ISSO É PERFEITO... VOCÊ SERÁ O ZELADOR. VOCÊ É UM OGRO OU O QUÊ?... EPÍLOGO 171

36 PARA O CARGO DE VICE-DIRETOR, SENHORITA URAGA! VOCÊ, POR FAVOR, ACEITARIA ESSA POSIÇÃO? EUZINHA PARA UMA POSIÇÃO... ESSENCIAL... E PODEROSA? ELA TÁ FINGINDO MODÉSTIA, MAS COM CERTEZA ESTÁ COM UM GRANDE SORRISO NO ROSTO! choque HEIN? QUERO QUE VOCÊ CONTINUE COM ESSA ATITUDE FOCADA NO ALUNO! SIM, CLARO! FAREI O MEU MELHOR COM AS MINHAS HABILIDADES LIMITADAS! ISSO NÃO É UMA ATITUDE FOCADA NO ALUNO! OLHE MAIS DE PERTO! PARECE MAIS COM HABILIDADES SUPER-HUMANAS! AI AI AI! E... MINAGI! AIII... FIQUEI IMPRESSIONADA COM O SEU RELATÓRIO! sim? SÉRIO? 172 EPÍLOGO

37 FOI UM EXCELENTE RELATÓRIO, DIGNO DE UM PRESIDENTE DO CORPO ESTUDANTIL QUE SERVE COMO REPRESENTANTE DE SUA TURMA. VOCÊ FOI CAPAZ DE ENTEDER TANTO EM TÃO POUCO TEMPO! M-MUITO OBRIGADO! AGORA QUE SOMOS TODOS AMIGOS... QUE FOI... FICOU TÍMIDO? NÃO É DA SUA CONTA, PROFESSORA! VARRE VARRE DEVERÍAMOS APROVEITAR O NOSSO ÚLTIMO DIA DE FÉRIAS DE VERÃO ENTÃO VAMOS À PRAIA! ESSA ESCOLA É TÃO ESQUISITA...