UNIVERSIDADE DO VALE DO RIO DOS SINOS - UNISINOSUNIDADE ACADMICA DE GRADUAOCURSO FSICA

Trabalho da aula 10 sobre :A outra Histria Cap.III

PROFESSORA: NEIVA IRMA JOST MANZINIALUNA: MARISE WILSMANN KRTZMANN

So Leopoldo10 de Maio de 2013

Atividade Aula 10 : Resumo do captulo III do texto A outra Histria de Fernando Lang da SilveiraIII. 1 Os experimentos de Michelson-Morley e a teoria da relatividade restritade Einstein: a histria empirista

A idia da luz como um fenmeno ondulatrio que demandava um meio para a sua propagao, era defendida no sculo XVII por Descartes (1596-1650), Huygens (1629-1695), Hooke (1635-1703), entre outros, retomada no incio do sculo XIX, a partir dos trabalhos de Young (1773-1829) e Fresnel (1788-1827), aps um longo perodo de predomnio da concepo corpuscular.Uma substncia de propriedades (ainda) desconhecidas e bastante contraditrias, o ter, era o (suposto) meio de propagao da luz, permeando todo o universo.Era em relao a ele que a luz (e as demais ondas eletromagnticas) possua a velocidade,prevista pelas equaes de Maxwell e determinada experimentalmente, de cerca de 300.000 km/s. Para muitos o ter representava, inclusive, a possibilidade concreta do referencial absoluto em relao ao qual eram vlidas as leis da mecnica newtonina.Em 1887, Michelson e o norte-americano Edward Williams Morley (1838-1923) fizeram experimentos, com um equipamento para detectar o vento de ter, ou seja, como a Terra se movimenta atravs do ter, previa-se teoricamente que a velocidade de propagao da luz em relao Terra fosse diferente em diferentes direes, sendo os resultados sempre negativos.De acordo com a histria empirista, esses experimentos mostraram que a hiptese da existncia do ter era falsa e que, portanto, no existia um sistema de referncia absoluto. Os experimentos de Michelson-Morley derrubaram a fsica clssica que pressupunha um sistema de referncia absoluto (o espao absoluto de Newton) e o tempo absoluto.A concepo empirista-indutivista da cincia, que ainda hoje se encontra fortemente disseminada no meio acadmico, concebe, fundamentalmente, a teoria darelatividade restrita como uma resposta objetiva e correta aos experimentos de Michelson-Morley.

III.2 Os experimentos de Michelson-Morley e a teoria da relatividade restrita de Einstein: outra histria

Einstein em seu famoso artigo de 1905, intitulado Sobre a eletrodinmica dos corpos em movimento (EINSTEIN, 1983), no faz nenhuma meno aos experimentos de Michelson-Morley. Ele foi levado teoria da relatividade restrita principalmente por motivos estticos, isto , por argumentos de simplicidade, pois segundo o prprio Einstein em suas Notas Autobiogrficas (EINSTEIN, 1982), a gnese da teoria da relatividade restrita encontra-se em duas vertentes diferentes:a) Einstein percebera, ainda estudante que, quando se aplica as transformaes de Galileu aos fenmenos eletromagnticos, surgem contradies. O experimento mental da perseguio do raio de luz um exemplo disto: imagine-se viajando junto com uma onda eletromagntica. V-se ento um campo eltrico e um campo magntico que variam no espao senoidalmente, mas que so constantes no tempo. Entretanto, segundo as equaes de Maxwell (lei de Faraday e lei de Ampre-Maxwell para o vcuo), no podem existir tais campos. A teoria da relatividade restrita se originou das equaes do campo eletromagntico de Maxwell (Idem, 1982, p. 63). De fato, se o princpio da relatividade de Galileu for aplicado eletrodinmica de Maxwell, originam-se assimetrias que no parecem ser inerentes aos fenmenos (Idem, 1983, p. 47) pois as equaes de Maxwell so invariantes frente s transformaes de Lorentz.b) Einstein aceitou as crticas que Mach havia feito mecnica clssica, em relao s idias do espao e do tempo absolutos. Ou seja, Einstein acreditava que a mecnica clssica estava com problemas insolveis. Segundo suas prprias palavras, estava convicto da no-existncia do movimento absoluto; o problema residia em como conciliar isso com nosso conhecimento de eletrodinmica.

Para Einstein, as bases axiomticas da fsica no podem ser obtidas a partir da experincia, pois nenhum caminho lgico pode conduzir das percepes aos princpios de uma teoria. Os fundamentos de uma teoria cientfica so livres criaes do esprito humano.O projeto inicial de Einstein, com a teoria da relatividade restrita (1905), era o de criar uma mecnica teoricamente consistente com o eletromagnetismo. Posteriormente, com a relatividade geral (1916), ele resolve o conflito da relatividade restrita com a gravitao newtoniana (pois nenhuma informao pode se propagar com velocidade superior a da luz).Diversos cientistas explicaram os resultados negativos em detectar o vento de ter sem descartar a fsica clssica. Quando em 1907 Michelson recebeu o Prmio Nobel no houve referncia aos seus famosos experimentos, nem por parte da comisso que lhe concedeu o prmio, nem por ele mesmo (PAIS, 1995). A justificativa da comisso que outorgou o Prmio Nobel a Michelson foi pelos instrumentos pticos de preciso e pelas investigaes espectroscpicas e metrolgicas realizadas com a sua interveno.O fato que a teoria da relatividade restrita teve como consequncia, a explicao dos resultados negativos dos experimentos que visavam detectar efeitos do movimento do sistema de referncia sobre a velocidade de propagao da luz, embora no tivesse sido essa a inteno. E, os resultados negativos dos experimentos de Michelson-Morley no se constituram em uma refutao da hiptese do ter, nem para o prprio Michelson e nem para outros cientistas. Dessa forma o autor conclui que a teoria da relatividade restrita foi criada para resolver um problema terico da inconsistncia entre a mecnica e o eletromagnetismo.