Relatividade

Science

• Depois de Einstein: a busca pela próxima teoria da gravidade Por que a gravidade de Einstein e a física quântica não podem estar ambas certas até o nível mais fundamental? Explore onde as duas se chocam, as ideias rivais que poderiam uni-las, das cordas e laços a um espaço costurado a partir do emaranhamento, se um buraco negro destrói informação e um desafio a Einstein na escala das galáxias. Quase tudo isso ainda está em aberto; então, em vez de receber uma resposta que ninguém tem ainda, você pesa os candidatos diante das evidências, incluindo os experimentos que já descartaram algumas ideias.
• A gravidade curva o espaço e o tempo: relatividade geral Por que os astronautas flutuam se lá em cima a gravidade é quase tão forte quanto em terra? Siga Einstein de um elevador em queda livre até a gravidade como espaço-tempo curvo, onde uma maçã cai principalmente porque o tempo passa mais devagar perto do chão. Depois, veja como a ideia foi testada: a luz das estrelas desviada durante o eclipse de 1919, a correção dos relógios que mantém o GPS funcionando, ondulações no espaço-tempo e uma estrela que passa em alta velocidade pelo buraco negro no centro da nossa galáxia.
• O espaço-tempo de perto: a geometria por trás da relatividade Se não é o solavanco da volta, por que a viajante espacial chega em casa mais jovem que seu gêmeo? Desenhe o espaço e o tempo em papel quadriculado e a resposta salta do desenho, junto com "agoras" inclinados e a única leitura de relógio com que todos os observadores concordam, usando nada mais difícil que aritmética simples. Depois, veja por que são as marés, e não a queda, a verdadeira marca do espaço-tempo curvo, ponha a equação de Einstein em palavras simples e conheça horizontes sem nenhum buraco negro à vista, desde o que fica atrás de um foguete em aceleração até um horizonte para o som em um tanque de água corrente.
• O tempo se estica: relatividade especial e E = mc² Por que um astronauta volta da estação espacial alguns milésimos de segundo mais jovem do que todo mundo em terra? Parta de um fato surpreendente, o de que a luz passa por todos com a mesma velocidade, e descubra por que relógios em movimento atrasam, por que objetos em movimento encolhem, por que nada pode ser acelerado até a velocidade da luz e o que E = mc² diz sobre a luz do Sol, a energia nuclear e o peso do seu próprio corpo. Depois, encontre a relatividade onde você menos espera: na atração de um ímã e na cor do ouro.
• Viagem no tempo, a flecha do tempo e os limites de Einstein Alguém poderia algum dia visitar o passado? As equações de Einstein permitem laços temporais no papel, então pese o paradoxo do avô, os buracos de minhoca e as saídas propostas, pergunte por que o tempo só corre para a frente quando quase todas as leis da física funcionam igualmente bem de trás para a frente, e descubra onde a própria teoria deixa de valer, boa parte disso ainda debatida hoje. No caminho, conheça o funcionário do escritório de patentes que reconstruiu o espaço e o tempo, e três previsões da sua própria teoria das quais ele duvidou.