Qual é a sua velocidade neste instante? - Tucker Hiatt

Veja a aula completa: http://ed.ted.com/lessons/how-fast-are-you-moving-right-now-tucker-hiatt

“Qual é a sua velocidade neste instante?” parece ser uma pergunta fácil de responder, mas na verdade é muita complicada— e talvez seja melhor respondida com outra pergunta: ”Relativamente a quê?” Mesmo quando você pensa que está parado, a Terra está se movimentando em relação ao Sol, e este se desloca em relação à Via Láctea, a qual está...você percebe a ideia. Tucker Hiatt explica os conceitos de velocidade absoluta e de velocidade relativa.

Aula por Tucker Hiatt, animação por Zedem Media.

Qual é a sua velocidade neste instante?

Esta pergunta parece fácil.

Somos tentados a responder:

“Eu estou parado.”

Pensando melhor,

talvez deva-se levar em conta
o movimento da Terra.

Uma segunda resposta seria:

“Cerca de 30 km/s em torno do Sol.”

Você lembra ter aprendido que o Sol

gira em torno da Via Láctea

e esta, em torno
do Grupo Local de galáxias,

e o Grupo Local move-se
dentro do Aglomerado de Virgem,

e o Aglomerado de Virgem
move-se no interior de...

Não é fácil dizer

qual a sua velocidade neste instante.

Quando o Controle da Missão
informa aos astronautas

a velocidade que desenvolvem,

fica subentendido
um padrão de repouso.

No início da viagem,

as velocidades são medidas
em relação à plataforma de lançamento.

Mais tarde,
quando a plataforma de lançamento

é apenas mais um local arbitrário

sobre a superfície da Terra que gira,

as velocidades são dadas em relação

ao centro imaginário da Terra,
idealmente não girante.

Em sua jornada à Lua,

os astronautas da Apolo tiveram diculdades

de responder a pergunta:

“Qual é a sua velocidade neste instante?”

A velocidade de afastamento
da Terra é uma coisa,

e a velocidade em direção à Lua
é outra muito diferente.

Isto é porque a Terra e a Lua

movem-se uma em relação à outra.

Ah, claro!

Velocidade é uma quantidade relativa.

Quando o Capitão Kirk pergunta
ao Tenente Sulu

se a Nave Estelar Enterprise
atingiu velocidade warp 7,

Sulu responderia:

“Relativa a quê, Capitão?”

Esta resposta insolente

pode criar problemas aos oficiais
subordinados da Frota Estelar,

porém é a única boa resposta

à pergunta: “Qual é a sua velocidade
neste instante?”

Isto é o básico falando de relatividade.

Não a sofisticada
relatividade de Einstein,

mas a velha e boa (e ainda correta)

relatividade de Galileu.

Galileu parece ter sido a primeira pessoa

a compreender que não existe

uma velocidade absoluta.

As velocidades são relativas.

Isto quer dizer que as velocidades
somente têm significado

quando em função de um referencial.

Supõe-se que tal sistema referencial
esteja em repouso,

Então, temos que perguntar novamente:

“Em repouso, em relação a quê?”

Porque até mesmo o conceito de repouso

perdeu qualquer vestígio
de significado absoluto.

A velocidade é relativa
e o repouso é relativo.

A velocidade da Terra
é de 30 km/s em relação ao Sol.

A velocidade da Enterprise é warp 7

em relação ao centro da Via Láctea.

Sua velocidade é zero
em relação à sua poltrona.

Mas dependendo do local
onde você estiver sentado,

ela será da ordem de milhares
de km/h em relação ao centro da Terra.

Quando erguemos a sobrancelha
e perguntamos:

“Mas qual é realmente
a velocidade da Terra?”,

imaginamos a Nave Espacial Terra

singrando o oceano do espaço

enquanto orbita o Sol.

Mas o espaço não é um oceano.

Não é algo substancial, como a água.

O espaço não é uma coisa.

O espaço é coisa nenhuma.

O espaço é o nada.

Você pode se deslocar
entre dois pontos no espaço,

digamos entre a Terra e Marte,

mas não pode deslocar-se pelo espaço.

Nada há através do que se mover.

É o mesmo que tentar dizer
quanto pesa um buraco.

Um buraco pesa exatamente nada,

porque um buraco é nada.

Ele é um vazio. Assim é o espaço.

Deslocar-se em relação
a nada não faz sentido.

Os conceitos de velocidade e de repouso

têm apenas significado relativo.

São absolutamente sem sentido.

Significam alguma coisa

apenas em relação
a referências artificiais

escolhidas arbitrariamente.

Se, algum dia,
dentro da sua nave espacial,

você observar,
pela janela lateral, digamos,

que uma estação espacial passa velozmente,

a uma velocidade constante,

não há como saber quem de vocês

está realmente em movimento.

Na verdade, nenhum dos dois
está em movimento

porque nada existe de real
quanto à velocidade constante.

Velocidade constante em uma linha reta

tem apenas significado relativo,

uma espécie de realidade relativa.

Isto quer dizer
que todo movimento é relativo?

Não! Alguns movimentos têm
apenas significado relativo,

mas outros movimentos têm
significado absoluto,

são absolutamente reais.

Por exemplo,
a velocidade constante é relativa,

mas a variação de velocidade é absoluta.

Chamar alguma coisa
de absoluta, em ciência,

quer dizer que não são usados
padrões arbitrários

em sua medida.

É mensurável de modo inequívoco.

Quando sua espaçonave
faz a ignição dos motores,

sua mudança de velocidade
não deixa dúvidas.

Você a sente no estômago,

e os sensores de sua nave podem medi-la.

Do lado de fora da janela,

a estação espacial que passa

parece mudar de velocidade,

mas os tripulantes dentro dela
não o sentirão.

Nenhum sensor da estação espacial
pode medir isso.

Você está mesmo mudando de velocidade,

e eles (na estação espacial) não estão.

Há alguma coisa totalmente real

nas mudanças de velocidade.

Vale o mesmo para a rotação.

Se sua espaçonave estiver girando,
você pode sentir

e os sensores de sua nave
podem medir isso.

A estação espacial lá fora

pode parecer girar ao redor de sua nave,

mas é você quem se sente mal,

e não o pessoal da estação espacial.

Você está girando de verdade

e eles, na verdade, não.

A rotação é real de maneira absoluta.

Portanto, alguns movimentos são relativos,
enquanto outros não o são.

Não há verdade inerente
à velocidade constante,

mas as mudanças de velocidade
são profundamente reais,

tanto quanto as rotações.

Temos que pensar com cuidado

em nossa análise
da experiência quotidiana,

para identificar
o que é profundamente real.

Já que podemos ser enganados
pelas nossas percepções

tão básicas como a velocidade,

talvez toda percepção mereça
uma análise minuciosa.

Foi isto que inspirou Einstein

em seus "insights" incríveis

referentes à velocidade da luz
e à viagem à frente do tempo.

Saber como identificar

o que é profundamente real

é um trabalho duro e importante.

Se um policial parar você
por correr demais

e perguntar:
“Você sabe qual era sua velocidade?”

Uma resposta cheia de "insight",
mas talvez imprudente,

seria: “Relativa a quê?”

Então, sentado no banco traseiro
do carro de polícia,

sentindo-o acelerar em direção à cadeia,

você pode acrescentar:

“Mas algumas coisas são absolutas!”