Como Criei a Teoria da Relatividade

por Albert Einstein

Primeira apresentação na INTERNET de uma palestra dada em Kioto, Japão, em 14 de Dezembro de 1922, pouco antes de receber o Prêmio Nobel. Republicada em 1982 na Revista "Physics Today".

A Teoria da Relatividade Especial

Não é fácil falar sobre como cheguei á idéia da teoria da Relatividade; houveram muitas complexidades a motivar meus pensamentos, e o impacto de cada um foi diferente nos diferentes estágios do desenvolvimento da idéia. Não farei menção a todos aqui. Nem levarei em conta os trabalhos que tenho escrito sobre o assunto. Apenas descreverei brevemente o desenvolvimento de meu pensamento diretamente relacionado com este problema.

Fazem mais de 17 anos que tive uma idéia do desenvolvimento da Teoria da Relatividade pela primeira vez. Embora não saiba dizer precisamente quando, tenho certeza que estava relacionado com o problema das propriedades óticas de corpos em movimento. A luz propaga-se pelo mar de éter, em que a Terra está se movendo. Em outras palavras, o éter está se movendo com respeito à Terra. Tentei encontrar alguma evidência experimental para a fluidez do éter na literatura, mas foi em vão.

Então tentei procurar verificar eu mesmo a fluidez do éter com respeito à Terra, ou em outras palavras, o movimento da Terra. Quando pensei pela primeira vez sobre o problema, não tinha dúvida da existência do éter ou do movimento da Terra sobre ele. Pensei no seguinte experimento usando dois termopares (um tipo de medidor de temperatura): colocando espelhos de forma que a luz proveniente de uma fonte (após dividida em duas) fosse refletida em duas direções diferentes, uma paralela ao movimento da Terra, e outra, antiparalela. Se assumirmos que existe uma diferença de energia entre os dois feixes refletidos, poderíamos medir a diferença do calor gerado usando dois termopares.. Embora a idéia do experimento seja muito similar à feita por Michelson, não a pus em prática.

Enquanto estava pensando neste problema em meus anos de estudante, vim a conhecer a estranho resultado do Experimento de Michelson. Logo cheguei à conclusão que nossa idéia sobre o movimento da Terra com respeito ao éter era incorreta, se admitíssemos o resultado nulo de Michelson como fato. Este foi o primeiro passo que me levou à Teoria da Relatividade Especial. Desde então comecei a acreditar que o movimento da Terra não poderia ser detectado por nenhum experimento ótico, embora a Terra esteja rodando em torno do Sol.

Tive a chance de ler a Monografia de Lorentz de 1895. Ele discutiu e resolveu completamente o problema da eletrodinâmica em primeira ordem de aproximação, ou seja, negligenciando termos de ordem maior do que v/c, onde v é a velocidade de um corpo em movimento e c a velocidade da luz. Então tentei discutir o Experimento de Fizeau assumindo que as Equações de Lorentz para elétrons podiam manterem-se tanto no sistema de referência em movimento quanto no de repouso. Naquela época acreditava firmemente que as equações da Eletrodinâmica de Maxwell e Lorentz eram corretas. Além disso, a suposição de que estas equações poderiam serem consideradas no sistema de referência em movimento levava a velocidade ao conceito de invariância da velocidade da luz, o que entretanto contradizia a regra de adição de velocidades usada em Mecânica.

Por que estes dois conceitos se contradizem? Cheguei à conclusão de que esta dificuldade era difícil de se resolver. Gastei aproximadamente 1 ano em vão tentando modificar a idéia de Lorentz na esperança de resolver este problema. Por sorte um amigo em Berna (Michele Besso) ajudou-me. Era um lindo dia quando o visitei. Comecei a conversa com ele da seguinte forma: "Recentemente tenho trabalhado em um problema difícil. E vim hoje para juntos batalharmos contra ele". Discutimos cada aspecto do problema. E então de repente entendi onde estava a chave do problema. No outro dia retornei e disse a ele, sem mesmo ter dito oi ainda: "Obrigado. Resolvi completamente o problema". Uma análise do conceito de tempo era a minha solução. O tempo não pode ser absolutamente definido e existe uma inseparável relação entre tempo e velocidade. Com este novo conceito, pude resolver todas as dificuldades completamente pela primeira vez.

E então dentro de 5 semanas a Teoria da Relatividade Especial estava completa. Não tinha dúvida de que a nova teoria era razoável de um ponto de vista filosófico. E também achei que a nova teoria estava em acordo com o argumento de Mach. Contrariamente ao caso da Teoria da Relatividade Geral, em que o argumento de Mach foi incorporado, embora a análise de Mach tenha somente uma implicação indireta na Teoria Especial. Esta foi a maneira que a Teoria da Relatividade Especial foi criada.

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