1
00:00:06,539 --> 00:00:09,958
Espaço: é onde as coisas acontecem.
2
00:00:09,958 --> 00:00:12,575
Tempo: é quando as coisas acontecem.
3
00:00:12,575 --> 00:00:14,324
Podemos calcular onde as coisas estão
4
00:00:14,324 --> 00:00:15,658
e quando elas acontecem,
5
00:00:15,658 --> 00:00:17,157
mas, na Física moderna,
6
00:00:17,157 --> 00:00:18,993
percebemos que "quando" e "onde"
7
00:00:18,993 --> 00:00:22,467
são, na verdade, partes da mesma questão.
8
00:00:22,467 --> 00:00:24,679
Por que, no que se refere
a compreender o universo,
9
00:00:24,679 --> 00:00:28,055
precisamos substituir
o espaço tridimensional mais o tempo
10
00:00:28,055 --> 00:00:29,847
por um único conceito:
11
00:00:29,847 --> 00:00:33,644
espaço-tempo quadridimensional.
12
00:00:33,644 --> 00:00:35,773
Vamos explorar e explicar o espaço-tempo
13
00:00:35,773 --> 00:00:38,273
nesta série de animações.
14
00:00:38,273 --> 00:00:39,234
Animações?
15
00:00:39,234 --> 00:00:40,317
Sim.
16
00:00:40,317 --> 00:00:42,523
Bem, não estamos muito animados, estamos?
17
00:00:42,523 --> 00:00:46,859
Claro que estamos!
Veja, posso ir daqui para cá.
18
00:00:46,859 --> 00:00:48,659
Opa! Como você foi dali para cá?
19
00:00:48,659 --> 00:00:50,024
A que velocidade você fez isso?
20
00:00:50,024 --> 00:00:51,689
Você correu? Andou?
21
00:00:51,689 --> 00:00:53,357
Seguiu em linha reta?
22
00:00:53,357 --> 00:00:57,108
Ah! Para responder isto, será preciso
deixar nossa Física de cartum
23
00:00:57,108 --> 00:00:59,543
mais parecida com a Física da Física.
24
00:00:59,543 --> 00:01:02,107
Serão necessários mais quadros.
25
00:01:02,107 --> 00:01:05,301
Mais quadros, por favor!
26
00:01:05,301 --> 00:01:10,096
Certo. Em cada quadro, Andrew está
em um lugar ligeiramente diferente.
27
00:01:10,096 --> 00:01:11,975
Então, posso ver
que cada quadro registra
28
00:01:11,975 --> 00:01:14,892
onde Andrew está em um momento diferente.
29
00:01:14,892 --> 00:01:18,981
Isto é ótimo. Mas seria mais fácil ver
30
00:01:18,981 --> 00:01:20,440
o que está acontecendo
se pudéssemos recortar
31
00:01:20,440 --> 00:01:22,773
todas as centenas de quadros e empilhá-los
32
00:01:22,773 --> 00:01:26,069
como um flipbook.
33
00:01:26,069 --> 00:01:28,155
Certo, agora vamos folhear o livro
34
00:01:28,155 --> 00:01:30,607
para que vejamos um quadro após o outro,
35
00:01:30,607 --> 00:01:34,358
passando por 24 quadros a cada segundo.
36
00:01:34,358 --> 00:01:36,439
Veja! Eu disse que era uma animação.
37
00:01:36,439 --> 00:01:39,376
Agora você pode me ver andando.
38
00:01:39,376 --> 00:01:42,046
Desenhar todos esses quadros
e colocá-los em um flipbook
39
00:01:42,046 --> 00:01:45,757
é apenas uma maneira de registrar
a forma como me movimento.
40
00:01:45,757 --> 00:01:49,773
É assim que a animação
e os filmes funcionam.
41
00:01:49,773 --> 00:01:52,346
Como se pode ver,
à velocidade da minha caminhada,
42
00:01:52,346 --> 00:01:55,691
leva-se dois segundos para passar
em frente a cada estaca da cerca,
43
00:01:55,691 --> 00:01:58,521
e elas estão a 4 m
de distância uma da outra.
44
00:01:58,521 --> 00:02:00,478
Então, podemos calcular minha velocidade
45
00:02:00,478 --> 00:02:02,482
ao me mover pelo espaço:
46
00:02:02,482 --> 00:02:05,484
2 metros por segundo.
47
00:02:05,484 --> 00:02:08,238
Mas eu poderia ter descoberto isto
a partir dos quadros,
48
00:02:08,238 --> 00:02:11,156
sem folheá-los.
49
00:02:11,156 --> 00:02:12,493
A partir da margem do flipbook,
50
00:02:12,493 --> 00:02:14,608
você pode ver todas as cópias
dos postes da cerca
51
00:02:14,608 --> 00:02:16,440
e todas as cópias de Andrew,
52
00:02:16,440 --> 00:02:20,124
e ele está em um lugar
ligeiramente diferente a cada quadro.
53
00:02:20,124 --> 00:02:23,230
Agora, podemos prever tudo
que vai acontecer com Andrew
54
00:02:23,230 --> 00:02:26,145
quando folhearmos 24 páginas por segundo,
55
00:02:26,145 --> 00:02:28,132
incluindo sua velocidade de locomoção,
56
00:02:28,132 --> 00:02:30,343
só por olhar.
57
00:02:30,343 --> 00:02:33,387
Não há necessidade alguma de folhear.
58
00:02:33,387 --> 00:02:34,638
A margem do flipbook
59
00:02:34,638 --> 00:02:37,361
é conhecida como um diagrama espaço-tempo
60
00:02:37,361 --> 00:02:40,066
da caminhada de Andrew,
como você já adivinhou,
61
00:02:40,066 --> 00:02:42,067
através do espaço-tempo.
62
00:02:42,067 --> 00:02:45,151
À linha que representa
a caminhada de Andrew
63
00:02:45,151 --> 00:02:47,510
chamamos de sua linha de universo.
64
00:02:47,510 --> 00:02:49,865
Se eu corro devagar, em vez de caminhar,
65
00:02:49,865 --> 00:02:54,454
talvez eu consiga ultrapassar
uma estaca de cerca por segundo.
66
00:02:54,454 --> 00:02:56,037
Ele não é muito atlético.
67
00:02:56,037 --> 00:02:59,207
De qualquer maneira, ao observarmos
esse novo flipbook pela margem,
68
00:02:59,207 --> 00:03:02,260
podemos fazer a mesma análise de antes.
69
00:03:02,260 --> 00:03:03,837
A linha de universo para Andrew correndo
70
00:03:03,837 --> 00:03:05,297
é mais inclinada
71
00:03:05,297 --> 00:03:07,759
do que a linha do universo
para Andrew andando.
72
00:03:07,759 --> 00:03:10,926
Podemos afirmar que ele se desloca
com o dobro da velocidade anterior,
73
00:03:10,926 --> 00:03:14,395
sem precisarmos folhear os quadros.
74
00:03:14,395 --> 00:03:16,638
Mas há um detalhe engenhoso.
75
00:03:16,638 --> 00:03:20,361
Em Física, é sempre bom
olhar as coisas de outras perspectivas.
76
00:03:20,361 --> 00:03:22,226
Afinal de contas, as leis da Física
77
00:03:22,226 --> 00:03:23,861
devem valer para todos
78
00:03:23,861 --> 00:03:26,277
ou para ninguém.
79
00:03:26,277 --> 00:03:29,066
Então vamos repensar nosso cartum
80
00:03:29,066 --> 00:03:31,652
e fazer a câmera seguir Andrew
enquanto ele corre
81
00:03:31,652 --> 00:03:35,237
e, assim, as estacas das cercas parecem
ir passando por trás dele.
82
00:03:35,237 --> 00:03:37,777
Ainda considerando tudo
como um flipbook de quadros,
83
00:03:37,777 --> 00:03:39,777
nada precisará ser redesenhado.
84
00:03:39,777 --> 00:03:42,832
Simplesmente deslocamos
todos os quadros um pouco
85
00:03:42,832 --> 00:03:45,110
até que a linha de universo
de Andrew, que estava inclinada,
86
00:03:45,110 --> 00:03:48,003
fique completamente na vertical.
87
00:03:48,003 --> 00:03:50,695
Para entender por quê, vamos folhear tudo.
88
00:03:50,695 --> 00:03:54,424
Sim, agora eu estou estacionário,
correndo no mesmo lugar,
89
00:03:54,424 --> 00:03:56,051
no centro do quadro.
90
00:03:56,051 --> 00:03:57,552
Na margem do flipbook,
91
00:03:57,552 --> 00:04:00,361
minha linha de universo
ficou na vertical.
92
00:04:00,361 --> 00:04:03,027
As estacas da cerca
passam por trás de mim.
93
00:04:03,027 --> 00:04:06,312
Agora são as linhas de universo
das cercas que ficaram inclinadas.
94
00:04:06,312 --> 00:04:09,438
Este rearranjo dos quadros
é conhecido como
95
00:04:09,438 --> 00:04:11,649
Transformação de Galileu
96
00:04:11,649 --> 00:04:16,240
e nos possibilita analisar a Física
de outro ponto de vista diferente do nosso.
97
00:04:16,240 --> 00:04:18,574
Neste caso, do meu ponto de vista.
98
00:04:18,574 --> 00:04:21,945
Afinal, é sempre bom observar as coisas
a partir de outros pontos de vista,
99
00:04:21,945 --> 00:04:24,694
especialmente quando
os observadores estão em movimento,
100
00:04:24,694 --> 00:04:26,693
à velocidades diferentes.
101
00:04:26,693 --> 00:04:30,529
Desde que as velocidades
não sejam muito elevadas.
102
00:04:30,529 --> 00:04:33,278
Se você for um raio cósmico
viajando à velocidade da luz,
103
00:04:33,278 --> 00:04:38,028
o flipbook do seu ponto de vista
fragmenta-se por completo.
104
00:04:38,028 --> 00:04:39,805
Para impedir que isto aconteça,
105
00:04:39,805 --> 00:04:42,140
teremos que colar os quadros
uns nos outros.
106
00:04:42,140 --> 00:04:44,612
Ao invés de uma pilha
de quadro separados,
107
00:04:44,612 --> 00:04:47,977
precisaremos de um bloco sólido
de espaço-tempo,
108
00:04:47,977 --> 00:04:50,904
o qual abordaremos
em nossa próxima animação.