Elementos de relatividade especial

O que passa em sua cabeça quando ouve a palavra “teoria da relatividade”? Um Einstein de cabeleira branca? Buracos negros? Viagens no tempo?
Não há dúvida que existe certa mística associada à relatividade, uma aura estranha e exotérica. A teoria especial da relatividade de Einstein não é, de forma alguma, matematicamente difícil. O desafio é conceitual, pois a relatividade questiona pressupostos sobre a natureza do espaço e do tempo que são fortemente aceito por nós. Na verdade, a relatividade é isso: espaço e tempo.
De certa forma, a relatividade não traz nada novo. Algumas ideias fazem parte da mecânica newtoniana. Einstein pensava que a relatividade deveria aplicar-se a todas as áreas da física, e não somente à mecânica. Como você pode perceber, a dificuldade é que alguns aspectos da relatividade parecem ser incompatíveis com as leis do eletromagnetismo*, especialmente as leis que governam a propagação de ondas luminosas.
Alguns cientistas de menos importância provavelmente concluíram que a relatividade, simplesmente, não se aplicava ao eletromagnetismo. A genialidade de Einstein está em sua capacidade de perceber que a incompatibilidade surge de nossos pressupostos acerca do espaço e do tempo, pressupostos que ninguém jamais havia questionado, por parecerem óbvios demais.
O movimento com velocidade constante é um caso especial de movimento – qual seja, um movimento com aceleração nula. O primeiro artigo de Einstein sobre relatividade, em 1905, abordou exclusivamente os referenciais inerciais, aqueles que se movem com velocidade constante uns em relação aos outros. Dez anos mais tarde, Einstein publicou uma teoria da relatividade mais abrangente, que levava em consideração o movimento acelerado e sua relação com a gravidade. Por ter um objetivo mais geral, essa segunda teoria é chamada de relatividade geral. A relatividade geral é a teoria que descreve os buracos negros, a curvatura do espaço-tempo e a evolução do universo.

A relatividade de Galileu
Se