Teoria da Relatividade

Introdução
Para definirmos o estado de um sistema físico precisamos:

Sistema de referência: em relação ao quê?
+
Posições e derivadas das posições em relação ao tempo
+
Massas e forças que atuam entre as partículas

Determinístico: podemos determinar o estado do sistema em qualquer instante futuro em termos de seu estado inicial.

Introdução
• Do que trata a Teoria da Relatividade?
A Teoria da Relatividade estuda o comportamento de um sistema físico sob o ponto de vista de dois sistemas de referência inerciais:
a) um sistema em repouso;
b) um sistema em movimento retilíneo uniforme (vel. constante) em relação ao primeiro.
• Como é este comportamento na Mecânica Clássica?
Na Mecânica Clássica as leis básicas da Mecânica assumem sua forma mais simples nos referenciais inerciais. Dois referenciais inerciais, um em repouso, outro se movendo com velocidade constante se relacionam através das Transformações de Galileu.

Transformações de Galileu
Num referencial inercial, um corpo que não sofre ação de uma força e que está inicialmente em repouso permanece em repouso.

 x' = x − vt

 y' = y , z' = z , t ' = t

d 2 ( x ' , y ' , z ' ) d 2 ( x, y , z )
=
⇒ Fx ', y ', z ' = Fx , y , z
2
2 dt ' dt Portanto, o comportamento de todos os sistemas mecânicos serão idênticos em todos os referenciais inerciais, embora estes referenciais se movam com velocidade constante uns em relação aos outros!

Transformações de Galileu
E os fenômenos eletromagnéticos? As equações de Maxwell nos prevêem a existência de perturbações eletromagnéticas que se propagam como uma onda, mas e o meio? Éter (século XIX).
Portanto, no sistema de referência em repouso ao éter:
1) A luz se propaga com uma velocidade de valor fixo c em relação ao seu meio de propagação, o éter, da mesma forma que as ondas sonoras se propagam no ar.
2) A velocidade da luz em relação a um referencial em movimento em relação ao éter pode ser obtido através de uma