100 anos de testes da relatividade geral: diálogo entre teoria e experimento

A relatividade geral tem passado, com louvor, em todos os testes observacionais aos quais foi submetida nestes últimos 100 anos. Isso significa que ela é a palavra final para lidar com os fenômenos gravitacionais?

O maior legado do físico de origem alemã Albert Einstein (1879-1955) à humanidade é, provavelmente, sua teoria da relatividade geral, finalizada em 1915. Em seu esforço para conciliar a teoria da gravitação desenvolvida pelo físico britânico Isaac Newton (1642-1727) com suas descobertas revolucionárias sobre tempo e espaço ‒ obtidas, ainda em 1905, em sua teoria da relatividade especial (ou restrita) ‒, Einstein abandonou a ideia de um espaço e de um tempo como estruturas rígidas e inertes que serviriam apenas de palco para o drama da matéria. Ele nos convidou a “imaginar uma espécie de teatro ultramoderno, em que o próprio palco se transforma em um dos atores”.

Os fenômenos gravitacionais ‒ como a queda de uma maçã ou o movimento dos corpos celestes ‒ passam, então, a ser atribuídos à geometria do espaço-tempoesse uno quadridimensional indissociável, que agrupa as três dimensões espaciais (altura, largura e comprimento) e o tempo. Por sua vez, a geometria do ‘tecido’ do espaço-tempo é determinada pelas propriedades da matéria que nele habita, de forma semelhante a uma cama elástica deformada por um objeto pesado.

Simulação computacional de ondas gravitacionais ‒ geradas pela fusão de dois buracos negros ‒ movimentando-se pelo espaço-tempo.
Crédito: LIGO/T. Pyle

Raissa F. P. Mendes

Universidade Federal Fluminense

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