O universo de Einstein
Sendo um rapaz da década de 1880, Einstein interessava-se pela ciência. Quando o pai lhe deu uma bússola, ficou encantado. Como é que o magnetismo fazia a agulha apontar para norte?
Aos 23 anos, começou a trabalhar na Repartição de Patentes (onde as invenções são registadas), em Berna, na Suíça. O trabalho era modesto, mas dava-lhe tempo para pensar nas questões científicas que o intrigavam — sobre a natureza do eletromagnetismo, tempo, espaço, energia e matéria.
Em 1905, publicou cinco ensaios, três dos quais se encontram entre os maiores na história da física: um em que analisava o efeito fotoelétrico baseando-se na nova teoria quântica de Planck, outro sobre o comportamento de pequenas partículas em suspensão, e um terceiro que esboçava a Teoria da Relatividade Restrita. O primeiro valeu-lhe o Prémio Nobel. O segundo provou que os átomos de facto existem, o que, surpreendentemente, fora objeto de controvérsia. O terceiro ensaio pura e simplesmente mudou o mundo.
O artigo “Sobre a eletrodinâmica dos corpos em movimento” foi um dos ensaios científicos mais extraordinários alguma vez publicados, tanto pela forma como foi apresentado como pelo que afirmava. Não incluía notas de rodapé nem citações, o conteúdo matemático era praticamente inexistente, não fazia referência a qualquer trabalho que o pudesse ter influenciado ou que o tivesse precedido, e agradecia a ajuda de um único indivíduo, um colega do registo de patentes chamado Michele Besso. Nas palavras de C. P. Snow, era como se Einstein “tivesse chegado àquelas conclusões por mero raciocínio, sem ajuda, e sem ouvir opiniões de outras pessoas. E o mais espantoso é que, na maior parte do trabalho, foi isso mesmo que ele fez.”
A equação E=mc² não era mencionada no artigo, tendo aparecido alguns meses mais tarde num breve suplemento que se lhe seguiu.
Em 1687, Isaac Newton já formulara as leis do movimento, afirmando que o tempo fluía de forma constante e o espaço era fixo. Einstein discordou. Outros cientistas tinham mostrado que a velocidade da luz não se alterava, mesmo quando era proveniente de uma fonte de luz em movimento. Einstein concluiu que a velocidade da luz era fixa, ou constante, e designou-a de “c”. Não sendo absolutos, o espaço e o tempo são relativos tanto ao observador como ao objeto observado.
A famosa equação de Einstein — E=mc² — significa que a energia (E) contida na matéria é igual à quantidade de matéria (m) multiplicada pela velocidade da luz (c) ao quadrado. Assim, até a mais pequena quantidade de matéria pode ser convertida numa quantidade colossal de energia, conceito que levou ao desenvolvimento da bomba atómica.
Quase de imediato, as teorias de Einstein ganharam a fama de serem inacessíveis ao homem comum. Porém, o problema da relatividade não residia no facto de envolver muitas equações e outros cálculos complicados, mas sim no facto de excluir totalmente o conhecimento intuitivo.
Em 1916, Einstein publicou a Teoria da Relatividade Geral, que considerava o espaço e o tempo como um só.
Explica-se muitas vezes a noção de espaço-tempo através de um simples exercício: imagina um objeto plano mas maleável sobre o qual se coloca um objeto redondo e pesado, como uma bola de ferro. O peso da bola obriga o material onde ela está assente a esticar-se e a afundar-se ligeiramente. Este é mais ou menos o efeito que um objeto maciço como o Sol (a bola de ferro) produz no espaço-tempo (a matéria): estica-a, curva-a e deforma-a. Se lançares uma esfera mais pequena sobre a folha, esta tentará seguir em linha reta, mas quando se aproximar da bola de ferro rolará para baixo, atraída pelo objeto com maior massa. Isto é a gravidade — um produto da distorção do espaço-tempo.
Einstein fez incidir uma nova luz sobre a percepção humana da natureza do universo. No entanto, numa ocasião, quando o poeta Paul Valéry lhe perguntou se usava um caderno para registar as suas ideias, Einstein olhou-o, genuinamente surpreendido, e respondeu: “Oh, não é preciso, raramente tenho ideias.”
Bryson, B. (2021). Breve história de quase tudo. Bertrand Editora.
Ilustração: Marián Meza