4 de outubro, 2010 às 12:00 | Postado em Eletromagnetismo, Ondas eletromagnéticas, Óptica, Relatividade
Queria entender isso: Imagine uma nave voando na velocidade da luz. Se tivesse escuro à frente da nave e o piloto tivesse que ligar os faróis, a luz não poderia sair do farol por a nave estar na velocidade da luz. Mas segundo Einstein, e sua teoria da relatividade, a luz sairia do farol a trezentos mil quilômetros por segundo. Alguém pode me explicar isso?
Pergunta originalmente feita em http://br.answers.yahoo.com/question/
Respondido por: Prof. Fernando Lang da Silveira - www.if.ufrgs.br/~lang/
A velocidade da luz NO VÁCUO é a mesma em qualquer sistema de referência inercial. Tal decorre dos dois postulados da Teoria da Relatividade Restrita (TRR) de Einstein em 1905, onde um deles afirma a invariância da velocidade da luz em relação à fonte. Sendo um POSTULADO, este enunciado não pode ser demonstrado nesta teoria. Portanto, o fato da velocidade da luz não depender da velocidade da fonte é apenas uma das circunstâncias em que tal invariância ocorre.
A tua dúvida é muito pertinente e tem a ver com o célebre “experimento mental da perseguição do raio de luz” que, segundo Einstein, em suas Notas Autobiográficas, desempenhou um papel importantíssimo na gênese da TRR. O “experimento mental da perseguição do raio de luz” é o seguinte:
Imagine-se viajando junto com uma onda eletromagnética, uma onda luminosa, isto é, surfando em um raio de luz. Ver-se-ia então um campo elétrico e um campo magnético variando no espaço senoidalmente, mas que seriam constantes no tempo. Entretanto, segundo as Equações de Maxwell (Lei de Faraday e Lei de Ampére-Maxwell para o vácuo), equações fundamentais da teoria eletromagnética, não podem existir tais campos. Para resolver esta dificuldade que as Equações de Maxwell colocavam, Einstein postulou a invariância da velocidade da luz. Desta forma, citando literalmente Einstein: “A Teoria da Relatividade Restrita se originou das equações do campo eletromagnético de Maxwell” (Einstein, 1982; p. 63 das Notas Autobiográficas).
Para mais detalhes sobre o “experimento mental da perseguição do raio de luz” vide Surf_Einstein_luz.pdf e o artigo no Research Gate.
Vide também
Enunciado do segundo postulado da Teoria da Relatividade Restrita
NÃO é verdade que os experimentos de Michelson-Morley derrubaram a “teoria do éter luminífero”!
Relatividade de Einstein: demonstração dos princípios?
“Docendo discimus.” (Sêneca)
Visualizações entre 27 de maio de 2013 e novembro de 2017: 11378.
Número de visualizações: 13.041
Compartilhe isso:
Clique para compartilhar no Twitter(abre em nova janela)
Clique para compartilhar no Facebook(abre em nova janela)
Posts Relacionados
8 comentários em “Por que a velocidade da luz tem que ser constante, independente da velocidade do objeto emissor?”
Vítor Marum disse:
13 de dezembro de 2017 às 02:23
Que a velocidade da luz seja independente da velocidade da fonte, ainda se aceita, ( faz sentido, é compreensível ) mas que seja independente da velocidade do referencial, isso é uma completa falácia, ( é absurdo e paradoxal ) aliás, a versão original de Einstein não dizia isso.
Aqui mesmo, na pergunta que é feita em cima, temos um paradoxo: pois as velocidades da luz desvinculadas por um lado, da velocidade da fonte e, por outro lado, da velocidade do referencial, entram em choque. Este paradoxo surge sempre quando a fonte emissora da luz está em repouso no respetivo referencial. Se se considera constante em relação ao referencial, então não é independente da velocidade da fonte; se é independente da velocidade da fonte, então não é independente da velocidade do referencial. As duas coisas em simultâneo, são completamente impossíveis.
Responder
Fernando Lang disse:
13 de dezembro de 2017 às 07:04
Dos dois postulados da Teoria da Relatividade Restrita (TRR), onde um deles é a invariância da velocidade da luz em relação à fonte, Einstein no artigo de 1905 DEMONSTRA a invariância da velocidade da luz em relação a qualquer referencial. Este resultado certamente não é intuitivo mas absolutamente consistente com a TRR e, portanto, NÃO é absurdo ou paradoxal. Vide Enunciado do segundo postulado da Teoria da Relatividade Restrita
Responder
Vítor Marum disse:
17 de dezembro de 2017 às 08:44
Não é intuitivo, não é compreensível, é completamente ininteligível, pois tem uma contradição lógica e mesmo assim, acha que não é absurdo e paradoxal?! Com tais defensores não admira que a Teoria seja considerada provada!! Na verdade, a Teoria da Relatividade é uma polémica que se arrasta há mais de 100 anos.
Responder
Fernando Lang disse:
17 de dezembro de 2017 às 17:41
Que a Teoria da Relatividade (TR) seja polêmica não há nada de estranho pois a discordância faz parte e é importante para avanço do conhecimento científico. A TR, como qualquer teoria, não é imune a críticas e talvez um dia seja dada como superada. Aliás o próprio Einstein chocou Cornelius Lanczos, seu amigo, ao declarar a TR como “efêmera”.
A TR tem tido espetaculares corroborações (por exemplo recentemente a detecção das ondas gravitacionais) e está incorporada em tecnologias atuais (por exemplo no GPS). Finalmente indico outra postagem que responde a alguns questionamentos: Ainda a velocidade das ondas eletromagnéticas.
Responder
Nelson R X Nazareno disse:
24 de março de 2020 às 09:26
O efeito dopller é perfeitamente entendível para as onds sonoras porque estas se somam à velocidade da fonte. Mas se a luz não tem esta dependência, é constante 300.000 Km/s, como entender este efeito dopller para as ondas eletromagnéticas, como o radar móvel, por exemplo?
Responder
Fernando Lang disse:
24 de março de 2020 às 10:14
Estás enganado sobre as ondas sonoras. A velocidade com a qual a fonte se desloca NÃO afeta a velocidade de propagação do som. Vide qualquer livro de Física ou Efeito Doppler: velocidade do som quando a fonte está em movimento.
Responder
Marcos Silva disse:
9 de junho de 2020 às 00:28
Boa noite Fernando. Não consigo compreender como Einstein afirmou que C é uma constante. Entendi que os seus 2 postulados entram em conflito, porém não entendo como ele chegou a uma determinada conclusão com isso. Pode me explicar melhor por e-mail? Att, Marcos
Responder
Fernando Lang disse:
9 de junho de 2020 às 09:58
Os dois postulados não entram em conflito. Leste os materiais indicados na postagem?
Se tens interesse no tema sugiro que procures na internet materiais e aulas sobre a Teoria da Relatividade. Existem bons vídeos no YT de aulas de professores universitários tratando do tema. Outra opção adquirires livros didáticos de Física sobre o tema.
Responder
Acrescente um Comentário: Cancelar resposta
O seu endereço de e-mail não será publicado. Campos obrigatórios são marcados com *
Comentário
Nome *
E-mail *
Site
Salvar meus dados neste navegador para a próxima vez que eu comentar.
Notifique-me sobre novas publicações por e-mail.
Categorias
Acústica
Astronomia
Atrito
Balística
Cinemática
Corrente contínua e alternada
Cosmologia
Eletricidade
Eletromagnetismo
Eletrostática
Estática
Estática de Fluidos
Estatística e probabilidade, incertezas experimentais
Estrutura da matéria
Filosofia da Ciência
Física Nuclear
Força de impacto
Forças inerciais
Forma da Terra
Gás e vapor
Gravitação
História da Ciência
Interações fundamentais
Lua
Magnetismo
Máquinas térmicas
Matemática
Mecânica
Mecânica de fluidos
Mecânica quântica
Mítica Terra Plana
Mitos, empulhações, notícias falsas
Mudanças de estado da matéria
Ondas de gravidade (ondas marítimas)
Ondas eletromagnéticas
Ondas mecânicas
Óptica
Óptica geométrica
Oscilações
Outros temas
Percepção: Teoria das cores, visão, audição, …
Pergunte ao CREF
Questões do ENEM, vestibulares, concursos
Radiação
Relatividade
Rotação do corpo rígido
Teoria Cinética dos Gases
Termologia, termodinâmica
VeriFísica – Sociedade Brasileira de Física
Posts Populares
Qual o peso equivalente que uma pedra de massa igual a 1 kg chega ao solo, jogada do 6 andar de um edificio? (151.545)