Dilatação do tempo
dilatação do tempo e contracção do espaço / De Wikipedia, a enciclopédia encyclopedia
No dia a dia é corriqueira a ideia de que o tempo é algo universal; que uma vez sincronizados dois relógios idênticos, esses irão sempre ser vistos indicando a mesma leitura, independentemente de suas posições, movimentos relativos, acelerações, ou de quem esteja a observá-los. A mesma ideia atrela-se à noção de separação espacial entre dois pontos. Espaço e tempo são, no dia-a-dia e no âmbito da mecânica newtoniana, entendidos como universais e absolutos; restando às velocidade serem relativa aos referenciais. Tal paradigma, ainda compatível com a maioria dos eventos encontrados no cotidiano, perdurou dentro da ciência até o início do século XX, quando a teoria da relatividade veio à tona, mostrando que a realidade natural é, contudo, bem mais sutil do que se pensava até então. [1]
No novo paradigma, no limite relativístico, a inferência de tempo deixa de ser absoluta e passa a ser algo local, atrelada a cada referencial em particular; e dois referenciais em movimento relativo ou sob acelerações distintas geralmente não concordam quanto às medidas de tempo ou intervalos de tempo. A noção de simultaneidade absoluta também cai por terra, e referenciais diferentes geralmente não concordarão quanto a simultaneidade de dois eventos, mesmo que em algum referencial eles sejam vistos de forma simultânea. [1]
Dilatação do tempo é um fenômeno, que para ser entendido corretamente, precisa do conceito de simultaneidade mencionado acima. Seja um sistema inercial de referência S, com diversos relógios, todos sincronizados e fixados ao longo do eixo x. Um observador que se move nesse eixo em relação a S, a cada vez que passa em frente a um desses relógios compara com seu próprio relógio. Ele notará que o intervalo de tempo indicado por eles entre leituras sucessivas é maior que o intervalo de seu próprio relógio.
É importante ressaltar que o mesmo vale se considerarmos o nosso observador como um sistema de referência, que podemos chamar S'. Agora colocamos diversos relógios sincronizados em relação à S' ao longo da mesma direção. Podemos imaginar por exemplo uma fila de foguetes mantendo a mesma distância entre eles cada um com seu relógio. Um observador em S também notará que o intervalo de tempo entre os relógios de foguetes sucessivos é maior que o medido em seu próprio relógio.
A chave para entender o fenômeno é que qualquer referencial inercial pode ter relógios simultâneos. Mas essa simultaneidade vale apenas para esse referencial. [2]
A dilatação do tempo designa, no âmbito da mecânica einsteiniana, entre outros o fenômeno pelo qual um observador percebe, em virtude do movimento relativo não acelerado entre os dois referenciais, que o relógio de um outro observador que encontra-se a afastar-se, fisicamente idêntico ao seu próprio relógio, está a "andar" mais devagar do que o tempo que observador infere, no caso mais devagar do que seu tempo próprio. A percepção do primeiro observador é de que o tempo "anda mais devagar" para o relógio móvel, mas isso é somente verdade no contexto do referencial do observador estático. Em ausência de aceleração, em princípio paradoxalmente, o outro observador também verá o relógio anexado ao primeiro referencial - esse agora móvel - "andar" mais devagar que seu próprio relógio. Localmente, i.e., da perspectiva de qualquer outro observador estático junto a qualquer um dos dois referenciais, dois relógios, se sincronizados e mantidos juntos - sem movimento relativo - não atrasarão ou adiantarão um em relação ao outro.
Ao passo que na relatividade restrita - teoria ainda atrelada ao conceito de referencial inercial - a dilatação do tempo é simétrica em relação aos referenciais, ou seja, para qualquer observador é o relógio móvel que atrasa-se em relação ao que carrega consigo, no contexto da relatividade geral, que estende-se a todos os referenciais (covariância geral), a dilatação temporal devida a acelerações não é simétrica, e nesse caso ambos os observadores concordarão sobre qual dos relógios se adianta e qual se atrasa, se o seu ou o do outro.
Considerando novamente a relatividade restrita, o intervalo de tempo entre dois eventos quaisquer é sempre o menor possível quando medido pelo observador que detém o relógio, sendo este conhecido como tempo próprio deste observador. Qualquer outro observador em movimento relativo medirá um intervalo de tempo maior entre os mesmos dois eventos considerados, sendo a expressão "dilatação do tempo" bem sugestiva, portanto.