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Wednesday, December 28, 2005

Meu querido referencial de inércia

E=mc2 passes tough MIT test



In a fitting cap to the World Year of Physics 2005, MIT physicists and colleagues from the National Institute of Standards and Technology (NIST) report the most precise direct test yet of Einstein's most famous equation, E=mc2.

And, yes, Einstein still rules.

The team found that the formula predicting that energy and mass are equivalent is correct to an incredible accuracy of better than one part in a million. That's 55 times more precise than the best previous test.

Why undertake the exercise? "In spite of widespread acceptance of this equation as gospel, we should remember that it is a theory. It can be trusted only to the extent that it is tested with experiments," said team member David E. Pritchard, the Cecil and Ida Green Professor of Physics at MIT, associate director of MIT's Research Laboratory for Electronics (RLE) and a principal investigator in the MIT-Harvard Center for Ultracold Atoms.

As he and colleagues report their results in the Dec. 22 issue of Nature: "If this equation were found to be even slightly incorrect, the impact would be enormous -- given the degree to which [it] is woven into the theoretical fabric of modern physics and everyday applications such as global positioning systems."

(...)

Despite the results of the current test of E=mc2, Pritchard said, "This doesn't mean it has been proven to be completely correct. Future physicists will undoubtedly subject it to even more precise tests because more accurate checks imply that our theory of the world is in fact more and more complete."

(via Cosmic Log)

A teoria da relatividade restrita assume cada vez mais o seu papel de meta-teoria. A exactidão desta experiência é extraordinária, facto que para compreender, basta lembrar que as sondas Viking, em 1979, nos permitiram afirmar que a teoria da relatividade restrita era correcta com uma exactidão de 1 parte por milhar (em percentagem, seria de uns modestos 0,1%). A nova experiência apresenta uma exactidão inferior a 0,0001%.

Ler esta notícia fez-me lembrar de um episódio da minha vida de estudante de ensino secundário. Numa aula de Física de 12º ano, a nossa professora falava-nos acerca das transformações de Galileu, coisa que apenas faz sentido em engenharia, já que não se atingem velocidades elevadas e a mecânica de Newton é perfeitamente válida. Neste caso, o tempo é tomado como uma grandeza absoluta, que não varia consoante o referencial.

Eu pensava, completamente indignado, que nem sequer se falariam das transformações de Galileu, seriam referidas como mera curiosidade. Assim, perguntava-me: "mas que raio, então e a transformação de Lorentz?" (que é um elemento básico para trabalhar com a relatividade restrita). Estava completamente errado. Não só eram referidas como até tomavam importância tal que acabariam por estar presentes nos conteúdos avaliados por teste ao longo do ano. As de Lorentz, nem sequer mencioná-las.

Perante as minhas insistências, a minha professora lá acabou por dizer que a relatividade restrita não fazia parte do programa. Para mim era já profundamente frustrante que não se comentasse nada sobre a teoria da relatividade geral, que trata de campos gravíticos, e as suas implicações em cosmologia. Contrariamente, falava-se das definições clássicas de campos, fazendo o comparativo com os campos eléctricos, cujas equações são muito semelhantes. Compreendia que a relatividade geral não pudesse ser ensinada, obviamente, por falta de background matemático, mas achava de uma negligência enorme que não fosse sequer referida. Com a relatividade restrita, pensei que seria um erro grave porque até se discutia, noutra parte do programa, a propósito de forças electromagnéticas, colisões entre partículas. Como é possível falar de colisões de partículas sem sequer compreender a forma como os objectos se comportam a velocidades relativistas? Não é. Assim como grande parte dos programas científicos de ensino básico e secundário. Não se ensinam as coisas, dão-se umas noções básicas que acabarão por ser substituídas por uma outra versão mais avançada, mais tarde, como se no espaço de um ano a ciência tivesse avançado 1 século.

Um dia, a minha professora levou para uma das aulas (que eram terrivelmente aborrecidas, entre cálculos de trajectórias de projécteis) um livro chamado A Teoria da Relatividade Restrita, que tinha uma foto de Einstein na capa. Senti-me subitamente interessado, especialmente quando ela pegou no livro e reparei que ia comentar algo relativamente a ele. As suas palavras, que nunca mais esqueci, foram estas:

"Isto é muito bonito e interessante. Eu até gostava de conseguir perceber este livro para vos poder explicar"
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