Espaço-tempo

O espaço-tempo é uma membrana quadrimensional que reveste o Universo na qual três dimensões são espaciais (comprimento, largura e altura) e uma dimensão é temporal (tempo). A sua curvatura, devido à massa e energia dos corpos celestes, propicia o movimento orbital dos corpos celestes no Universo, a gravidade e a atração de corpos celestes menores para as órbitas de corpos celestes maiores.

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Resumo sobre o espaço-tempo

• O espaço-tempo é uma membrana quadrimensional que reveste o Universo.
• A teoria do espaço-tempo diz que a gravidade é uma consequência da deformação do espaço-tempo.
• O espaço-tempo é composto de três dimensões espaciais e uma dimensão temporal.
• Corpos celestes com mais massa e energia fazem uma maior curvatura no espaço-tempo.
• A teoria do espaço-tempo é mencionada na teoria da relatividade geral.

O que é a teoria do espaço-tempo?

O espaço-tempo é uma membrana quadrimensional que reveste o Universo na qual três dimensões são espaciais (comprimento, largura e altura) e uma dimensão é temporal (tempo). A teoria do espaço-tempo foi proposta pelo físico Albert Einstein (1879-1955) ao falar da relatividade geral, na qual o espaço e o tempo estão entrelaçados em uma estrutura de quatro dimensões chamada tecido espaço-tempo.

Explicação sobre a teoria do espaço-tempo

Podemos imaginar o tecido espaço-tempo como uma superfície de tecido bem maleável que se molda com a massa e energia dos corpos celestes, de modo que, quanto maior a massa e a energia dos corpos, maior será a curvatura no tecido espaço-tempo e maior será a chance de um corpo menor ser atraído e começar a orbitar esse corpo.

Algumas consequências da curvatura do tecido espaço-tempo são:

• Redefinição da explicação da gravidade: consequência da curvatura do tecido espaço-tempo.
• Trajetória da luz nem sempre é reta: modificação da trajetória da luz quando se aproxima da curvatura de corpos massivos.
• Órbita dos corpos: a Terra orbita o Sol seguindo a curvatura do tecido espaço-tempo gerada pela presença do Sol.
• Singularidade dos buracos negros: buracos negros são corpos celestes extremamente massivos em uma pequena região que curvam o tecido espaço-tempo de modo tão intenso que essa curvatura tende ao infinito, criando uma região de singularidade.
• Ondas gravitacionais: a curvatura do espaço-tempo pode ser propagada para o Universo em forma de ondas gravitacionais, as quais são capazes de deformar o tecido espaço-tempo.

Einstein e o espaço-tempo

Em 1915, 10 anos após a publicação da teoria da relatividade restrita, Albert Einstein apresentou à Academia Prussiana de Ciências a sua teoria da relatividade geral, que alterou a concepção da física clássica a respeito da gravidade, que passou a ser descrita como consequência da deformação do tecido espaço-tempo.

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Do que é feito o espaço-tempo?

Chamamos o espaço-tempo de tecido espaço-tempo como uma analogia, pois ele não é feito de nenhum tecido ou matéria; na verdade, ele é o conjunto de três dimensões espaciais e uma dimensão temporal.

Curiosidades sobre a teoria do espaço-tempo

• O espaço-tempo pode ser distorcido pelas ondas gravitacionais, que já foram detectadas.
• Quando nos deslocamos a velocidades próximas à velocidade da luz no espaço-tempo, o tempo pode passar mais devagar.
• Quando nos deslocamos a velocidades próximas à velocidade da luz no espaço-tempo, a distância é encurtada.
• Buracos negros conseguem deformar o espaço-tempo.
• A luz que percorre o espaço-tempo pode ser desviada quando se aproxima de corpos massivos.

Fontes

HALLIDAY, David; RESNICK, Robert; WALKER, Jearl. Fundamentos da Física: Mecânica. 8. ed. Rio de Janeiro, RJ: LTC, 2009.

NUSSENZVEIG, Herch Moysés. Curso de física básica: Mecânica (vol. 1). 5 ed. São Paulo: Editora Blucher, 2015.