Explorador de Relatividade Restrita
Arraste o controle de velocidade para ver como o tempo, o comprimento e a massa se transformam em velocidades relativísticas.
Transformações de Lorentz e invariantes do espaço-tempo 🖖
A relatividade especial estabelece que as leis da física são invariantes em todos os referenciais inerciais e a velocidade da luz c é constante. Substitui as transformações de Galileu pelas de Lorentz, resultando em dilatação do tempo t' = t / sqrt(1 - v²/c²) e contração do comprimento. O espaço-tempo é unificado num contínuo quadridimensional onde o intervalo ds² = c²dt² - dx² - dy² - dz² é invariante.
Por que o fator de Lorentz γ comanda tudo 🖖
Toda a ferramenta gira em torno de um número: o fator de Lorentz γ = 1/√(1−β²), com β = v/c. À velocidade de uma caminhada, γ ≈ 1, então a relatividade se esconde; à medida que v se aproxima da velocidade da luz c, γ cresce sem limite. Em v = 0.87c, γ = 2 — relógios em movimento avançam à metade do ritmo e os comprimentos caem pela metade. Como atingir c exigiria γ = ∞, nenhum objeto com massa consegue: o preço seria energia infinita.
Um objeto veloz parece girado, não encolhido 🖖
A contração do comprimento é o que você mede, não o que vê. Como a luz do lado distante de um corpo parte antes da luz do lado próximo, a fotografia de um objeto passando em alta velocidade o registra aparentemente girado em vez de achatado — uma esfera mantém o contorno redondo. Essa rotação de Terrell–Penrose passou despercebida por 54 anos, até que James Terrell e Roger Penrose a descobriram de forma independente em 1959.
Problemas de exemplo
- Múon (0.9c) - Múon a 0.9c: γ=2.29, o tempo se dilata
- Satélite GPS - Satélite GPS: dilatação minúscula, porém mensurável
- Metade de c - Metade da velocidade da luz: γ=1.155
- 0.99c - 0.99c: γ=7.09, efeitos dramáticos