Relatividade

Science

• Depois de Einstein: a procura da próxima teoria da gravidade Porque é que a gravidade de Einstein e a física quântica não podem estar ambas certas até ao nível mais fundamental? Explora onde as duas colidem, as ideias rivais que as poderiam unir, das cordas e dos laços a um espaço cosido a partir do entrelaçamento, se um buraco negro destrói informação e um desafio a Einstein à escala das galáxias. Quase tudo isto continua em aberto; por isso, em vez de receberes uma resposta que ninguém tem ainda, pesas os candidatos face às evidências, incluindo as experiências que já excluíram algumas ideias.
• A gravidade curva o espaço e o tempo: relatividade geral Porque é que os astronautas flutuam se lá em cima a gravidade é quase tão forte como em terra? Segue Einstein desde um elevador em queda livre até à gravidade como espaço-tempo curvo, onde uma maçã cai sobretudo porque o tempo passa mais devagar perto do chão. Depois, vê como a ideia foi posta à prova: a luz das estrelas desviada durante o eclipse de 1919, a correção dos relógios que mantém o GPS a funcionar, ondulações no espaço-tempo e uma estrela a passar a toda a velocidade pelo buraco negro no centro da nossa galáxia.
• O espaço-tempo de perto: a geometria por detrás da relatividade Se não é o solavanco da inversão de marcha, porque é que a viajante espacial regressa a casa mais nova do que o seu gémeo? Desenha o espaço e o tempo em papel quadriculado e a resposta salta do desenho, juntamente com «agoras» inclinados e a única leitura de relógio com que todos os observadores concordam, sem nada mais difícil do que aritmética simples. Depois, vê porque são as marés, e não a queda, a verdadeira marca do espaço-tempo curvo, põe a equação de Einstein em palavras simples e conhece horizontes sem nenhum buraco negro à vista, desde o que fica atrás de um foguetão em aceleração até um horizonte para o som num tanque de água a correr.
• O tempo estica: relatividade restrita e E = mc² Porque é que um astronauta regressa da estação espacial alguns milésimos de segundo mais novo do que toda a gente em terra? Parte de um facto surpreendente, o de que a luz passa por todos à mesma velocidade, e descobre porque é que os relógios em movimento atrasam, porque é que os objetos em movimento encolhem, porque é que nada pode ser acelerado até à velocidade da luz e o que diz E = mc² sobre a luz do Sol, a energia nuclear e o peso do teu próprio corpo. Depois, encontra a relatividade onde menos esperas: na atração de um íman e na cor do ouro.
• Viagens no tempo, a seta do tempo e os limites de Einstein Será que alguém poderá alguma vez visitar o passado? As equações de Einstein permitem laços temporais no papel, por isso pondera o paradoxo do avô, os buracos de verme e as saídas propostas, pergunta porque é que o tempo só corre para a frente quando quase todas as leis da física funcionam igualmente bem para trás, e descobre onde a própria teoria deixa de valer, grande parte disso ainda hoje em debate. Pelo caminho, conhece o funcionário do registo de patentes que reconstruiu o espaço e o tempo, e três previsões da sua própria teoria de que ele duvidou.