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Os testes clássicos da relatividade geral Básico

Publicado em 27/11/2009 

O desafio de Mercúrio

Após o aparecimento da Relatividade Geral, em 1915, a comunidade científica percebeu que este fenómeno não compreendido era uma excelente oportunidade para testar a nova teoria.

Como vimos atrás, a Relatividade Geral prevê desvios das previsões da Mecânica Newtoniana, já que as geodésicas da métrica de Schwarzschild não são idênticas às órbitas clássicas. Como os elementos da métrica de Schwarzschild dependem do inverso da distância ao corpo central (o Sol), é natural que estes desvios sejam maiores para corpos que orbitem o Sol a distâncias menores: o melhor candidato é Mercúrio, o planeta mais interior do Sistema Solar, que orbita o Sol a uma distância de apenas 58 milhões de quilómetros (aproximadamente um terço da distância Terra-Sol, definida como uma Unidade Astronómica).

Calculando a expressão matemática das geodésicas, concluiu-se que o movimento elíptico perfeito das órbitas clássicas é perturbado por uma precessão do perihélio, da ordem dos 43 arcsegundo/século. Este efeito adicional é puramente relativista, isto é, ocorre mesmo no caso ideal do movimento em torno de apenas um corpo perfeitamente esférico. E, para grande espanto e satisfação dos defensores da Relatividade Geral, verificou-se que coincidia quase exactamente com a parcela não justificada: a previsão relativística actual é de 42.98 arcsegundo/século; se a somarmos aos restantes efeitos (descritos na tabela da página anterior), obtemos um total de 5600.0054 arcsegundo/século.

O valor observado é de 5599.7 arcsegundo/século, um desvio de apenas 0.3054 arcsegundo/século! Este valor residual é menor que a precisão actual de medição, sendo por isso um erro de observação.

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Referências Bibliográficas

  • [1] Bondi H., Relativity and Common Sense, New York Dover, 1964.
  • [2] Geroch R., General Relativity from A to B, University of Chicago Press, 1978.
  • [3] Pais A., Subtil é o Senhor - Vida e pensamento de Albert Einstein, Gradiva Publicações, 1999.
  • [4] Sklar L., Space, Time, and Spacetime, University of California Press, 1974.
 

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