Física · Glossário

O que é Eventos e simultaneidade?

Definição 4.3 Física universitária — 3.º ano · Capítulo 4 — Cinemática relativística

Um evento é uma ocorrência pontual: um lugar definido e um instante definido — uma faísca, um disparo de detector, um decaimento. Cada referencial inercial atribui a um evento suas coordenadas (t,x,y,z)(t, x, y, z), usando réguas em repouso no referencial e relógios sincronizados distribuídos por ele. Dois eventos são simultâneos num referencial quando os relógios desse referencial lhes atribuem o mesmo tt — e a primeira vítima dos postulados é que essa noção depende do referencial.

Dois raios marcam ao mesmo tempo o trem e os trilhos. A observadora no solo, a meio caminho entre as marcas, recebe os clarões juntos: simultâneos para ela. O passageiro corre ao encontro do clarão B; ele o alcança primeiro e — estando a igual distância das marcas em seu próprio referencial — ele conclui que B veio antes. A simultaneidade é relativa.
Dois raios marcam ao mesmo tempo o trem e os trilhos. A observadora no solo, a meio caminho entre as marcas, recebe os clarões juntos: simultâneos para ela. O passageiro corre ao encontro do clarão B; ele o alcança primeiro e — estando a igual distância das marcas em seu próprio referencial — ele conclui que B veio antes. A simultaneidade é relativa.

Exemplos

Exemplo 4.4 (O trem e os dois raios)

Dois raios atingem as duas extremidades de um trem veloz, deixando marcas no trem e nos trilhos. Para a observadora no solo, a meio caminho entre as marcas, os dois clarões chegam juntos: as descargas foram simultâneas para ela. O passageiro sentado no meio do trem, porém, move-se na direção de um clarão e afastando-se do outro; viajando a cc também no referencial dele, o clarão da frente o alcança primeiro — e, como ele está a igual distância das duas marcas no trem, deve concluir que a descarga da frente ocorreu antes. Nenhum dos dois está errado: a simultaneidade de eventos separados não é um fato sobre o mundo, mas sobre o referencial. Todo “paradoxo” relativístico se dissolve aqui.

Exemplo 4.16 (A gêmea viajante)

Uma gêmea voa até uma estrela a 88 anos-luz a 0.8c0.8c (γ=5/3\gamma = 5/3) e volta. Tempo na Terra: 2×8/0.8=20yr2 \times 8/0.8 = 20\,\mathrm{yr}. O tempo próprio da viajante: 20/γ=12yr20/\gamma = 12\,\mathrm{yr} — oito anos mais jovem, e sem paradoxo algum: as situações das gêmeas não são simétricas, pois uma linha de universo é reta (inercial do início ao fim) e a outra tem um vinco na virada. Entre dois eventos fixos, a linha de universo reta é a de maior tempo próprio — na geometria do espaço-tempo, o desvio vive menos. O efeito é medido rotineiramente: relógios atômicos levados a dar a volta ao mundo discordam de seus irmãos que ficaram em casa exatamente pelos nanossegundos previstos (Problema 4.1).

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