O universo elegante

A INCOMPATIBILIDADE ENTRE A GRAVIDADE NEWTONIANA E A RELATIVIDADE ESPECIAL

O limite absoluto que a luz determina para todas asvelocidades é um dos

traços fundamentais da relatividade especial. É importante ter em mente que esse

limite não se aplica apenas aos objetos materiais, e sim também aos sinais e às

influências de todo tipo. E simplesmente impossívelcomunicar qualquer informação

ou alteração de um lugar a outro a uma velocidade maior do que a da luz.

Naturalmente existem inumeráveis maneiras de transmitir influências a velocidades

menores do que a da luz. A sua voz e todos os demais sons, por exemplo, são

transmitidos por meio de vibrações que viajam pelo ar a mais de 1100 quilômetros

por hora, feito medíocre se comparado à velocidade da luz, que é de quase 1100

milhões de quilômetros por hora. Essa diferença de velocidade fica evidente quando

se assiste a um jogo de beisebol, por exemplo, de assentos muito distantes da base.

Quando o batedor rebate a bola, o som só chega a você alguns momentos depois

que você viu a bola ser rebatida. O mesmo ocorre emuma tempestade, quando

você vê o clarão do raio e fica esperando pelo ruído do trovão, embora ambos

tenham sido produzidos simultaneamente. Esses exemplos refletem a diferença

substancial de velocidade entre o som e a luz. O êxito da relatividade especial nos

informa de que a situação oposta, em que algum sinal pudesse alcançar-nos antes

da luz que ele emite, simplesmente não é possível. Nada é mais rápido do que um

fóton.

Aí está o problema. Na teoria da gravitação de Newton, um corpo exerce

atração gravitacional sobre outro com uma intensidade determinada apenas pela

massa dos objetos envolvidos e pela distância que os separa. Essa intensidade não

varia segundo o tempo que os objetos fiquem na presença um do outro. Isso

significa que, de acordo com Newton, se a massa ou a distância se modificarem, os

objetos sentirão imediatamente a mudança ocorrida na sua interação gravitacional.

A teoria da gravitação de Newton diz, por exemplo, que se o Sol explodisse

repentinamente, a Terra — a uns 150 milhões de quilômetros — sofreria

instantaneamente uma alteração na sua órbita elíptica normal. Muito embora a luz

leve mais de oito minutos para viajar do Sol à Terra, na concepção da teoria de

Newton o evento da explosão seria instantaneamente sentido na Terra devido à

repentina alteração na força gravitacional que regula o seu movimento.

Essa conclusão entra em conflito direto com a relatividade especial, que

assegura que nenhuma informação pode ser transmitida mais depressa do que a

velocidade da luz — a transmissão instantânea violamortalmente esse princípio.

Portanto, no começo do século XX, Einstein percebeuque a sacrossanta e

comprovada teoria da gravitação de Newton conflitava com a teoria da relatividade

especial. Confiante na exatidão da sua teoria, apesar do número colossal de

comprovações experimentais já obtidas em favor da teoria de Newton, Einstein

buscou uma nova teoria da gravitação que fosse compatível com a relatividade

especial. Isso o levou, finalmente, à descoberta darelatividade geral, na qual as

características do espaço e do tempo sofreriam outra notável transformação.