1. O documento discute a evolução da física desde as teorias clássicas de Maxwell e Lorentz até a revolução da relatividade restrita de Einstein. 2. O experimento de Michelson-Morley falhou em detectar o "éter luminífero", levando Einstein a propor que a velocidade da luz é constante e o tempo e espaço são relativos. 3. A teoria da relatividade restrita mostrou que as leis da física são as mesmas em todos os referenciais inerciais e que grandezas como velocidade da l

1. • Mecânica Clássica
• Termodinâmica
• Eletromagnetismo

2. Eletromagnetismo

James Clerk Maxwell
(1831-1879)

3. Força de Lorentz

Hendrik A.
Lorentz
(1853-1928)

4. Partículas carregadas eletricamente se
movendo em um campo magnético

5. Existe um Referencial
Absoluto?
De acordo com a Física de Newton:
Todos os movimentos ocorrem em relação ao
espaço absoluto.
No caso da Força de Lorentz, a velocidade
da partícula é em relação ao campo
magnético uniforme.

6. Annus Mirabilis
(1905)
Albert Einstein revoluciona a Física
publicando quatro trabalhos:
 “On a Heuristic Viewpoint Concerning the Production and
Transformation of Light“ (Efeito Fotoelétrico)
 “Über die von der molekularkinetischen Theorie der Wärme
geforderte Bewegung von in ruhenden Flüssigkeiten suspendierten
Teilchen“ (Movimento Browniano)
 “Ist die Trägheit eines Körpers von seinem Energieinhalt
abhängig“ (Equivalência entre massa e energia)
 “Zur Elektrodynamik bewegter Körper”
(Relatividade Restrita)

7. Postulados da Relatividade
Restrita
 As equações da Física têm a mesma
forma em todos os referenciais inerciais.
 A velocidade de propagação da luz no
vácuo c é invariante em qualquer
referencial inercial.

9. Retomada do conceito de
movimento relativo

Cuidado! O câmera
do vídeo não era um
referencial inercial.

10. A teoria dos absolutos
 Einstein mostrou que
não apenas as
equações da mecânica
são invariantes usando
transformações de
galileu, mas todas
equações da física são
invariantes usando
transformações de
Lorentz.

11. O Éter Luminífero
Século XVII
Duas teorias principais:
Teoria corpuscular de Newton
Teoria ondulatória de Huygens

12. O Éter Luminífero
 Segundo Huygens, a luz se comporta como
onda assim como o som;
 Deveria haver um meio de propagação, o
éter;
 Características:
 Está em todo o espaço;
 É pouquíssimo denso e muito elástico;
 É perturbado por objetos que se tornam
luminosos, propagando a luz.

13. O Éter Luminífero
 Argumentos a favor da teoria ondulatória:
 Consegue explicar a refração e a reflexão;
 É compatível com o princípio da independência
dos raios de luz, ao contrário da teoria
corpuscular.
 Argumentos contra a teoria corpuscular:
 A luz não ultrapassa obstáculos, como as ondas
de água e som.

14. A invariância de c
 A Terra possui um
movimento de
Translação ao redor Albert
Michelson
do Sol
 Da Terra deve-se
poder medir o “vento”
do éter.
Edward
Morley

15. A invariância de c
Experimento de Michelson e Morley.
 Objetivo: Detectar o meio onde as
ondas eletromagnéticas se propagam.
 Aparato experimental: Uma fonte de luz,
um espelho semitransparente, dois
espelhos comuns e um anteparo.

16. O aparato utilizado
Fonte Espelho
luminosa Semitransparente
Espelho 2
Espelho 1
Anteparo

17. O Interferômetro parado em
relação ao Éter

18. O Interferômetro se movendo em
relação ao Éter

19. A invariância de c

20. Mudança no conceito de
Espaço e Tempo
 Lorentz acreditava na existência do éter.
Assim ele explicava a invariância dos
padrões de interferência afirmando que
ocorria uma contração dos objetos na
direção do movimento em relação ao
éter.
 Assim surgiram as transformações que
levaram o seu nome.

21. Mudança no conceito de
Espaço e Tempo
Einstein por outro lado acreditava que as
transformações de Lorentz estavam
corretas, porém não eram os objetos que
se contraiam.
Era o Espaço que sofria essa contração.

22. A dilatação temporal
 Vamos supor um experimento usando
um relógio de luz.
 O relógio de luz consiste basicamente
de uma fonte de luz, um espelho e um
receptor de luz.

23. Relógio de Luz

24. Dilatação do tempo

25. Dilatação do Tempo


26. Contração Espacial

27. Contração Espacial

28. A Teoria dos Absolutos
Como vimos, o conceito de simultaneidade é relativo,
ou seja depende do referencial do observador.
A teoria da Relatividade Restrita portanto mostra que a
simultaneidade, o espaço e o tempo são grandezas
relativas.
Por outro lado, a teoria também mostra que outras
grandezas como a velocidade da luz é absoluta.
Assim dizermos que a Teoria da Relatividade afirma
que tudo é relativo é um erro, pois se trata de uma
teoria dos Absolutos.