Princípios fundamentais do espaço-tempo: Parte 1 - Andrew Pontzen e Tom Whyntie
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0:07 - 0:10Espaço: é onde as coisas acontecem.
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0:10 - 0:13Tempo: é quando as coisas acontecem.
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0:13 - 0:14Podemos calcular onde as coisas estão
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0:14 - 0:16e quando elas acontecem,
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0:16 - 0:17mas, na Física moderna,
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0:17 - 0:19percebemos que "quando" e "onde"
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0:19 - 0:22são, na verdade, partes da mesma questão.
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0:22 - 0:25Por que, no que se refere
a compreender o universo, -
0:25 - 0:28precisamos substituir
o espaço tridimensional mais o tempo -
0:28 - 0:30por um único conceito:
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0:30 - 0:34espaço-tempo quadridimensional.
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0:34 - 0:36Vamos explorar e explicar o espaço-tempo
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0:36 - 0:38nesta série de animações.
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0:38 - 0:39Animações?
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0:39 - 0:40Sim.
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0:40 - 0:43Bem, não estamos muito animados, estamos?
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0:43 - 0:47Claro que estamos!
Veja, posso ir daqui para cá. -
0:47 - 0:49Opa! Como você foi dali para cá?
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0:49 - 0:50A que velocidade você fez isso?
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0:50 - 0:52Você correu? Andou?
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0:52 - 0:53Seguiu em linha reta?
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0:53 - 0:57Ah! Para responder isto, será preciso
deixar nossa Física de cartum -
0:57 - 1:00mais parecida com a Física da Física.
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1:00 - 1:02Serão necessários mais quadros.
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1:02 - 1:05Mais quadros, por favor!
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1:05 - 1:10Certo. Em cada quadro, Andrew está
em um lugar ligeiramente diferente. -
1:10 - 1:12Então, posso ver
que cada quadro registra -
1:12 - 1:15onde Andrew está em um momento diferente.
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1:15 - 1:19Isto é ótimo. Mas seria mais fácil ver
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1:19 - 1:20o que está acontecendo
se pudéssemos recortar -
1:20 - 1:23todas as centenas de quadros e empilhá-los
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1:23 - 1:26como um flipbook.
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1:26 - 1:28Certo, agora vamos folhear o livro
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1:28 - 1:31para que vejamos um quadro após o outro,
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1:31 - 1:34passando por 24 quadros a cada segundo.
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1:34 - 1:36Veja! Eu disse que era uma animação.
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1:36 - 1:39Agora você pode me ver andando.
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1:39 - 1:42Desenhar todos esses quadros
e colocá-los em um flipbook -
1:42 - 1:46é apenas uma maneira de registrar
a forma como me movimento. -
1:46 - 1:50É assim que a animação
e os filmes funcionam. -
1:50 - 1:52Como se pode ver,
à velocidade da minha caminhada, -
1:52 - 1:56leva-se dois segundos para passar
em frente a cada estaca da cerca, -
1:56 - 1:59e elas estão a 4 m
de distância uma da outra. -
1:59 - 2:00Então, podemos calcular minha velocidade
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2:00 - 2:02ao me mover pelo espaço:
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2:02 - 2:052 metros por segundo.
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2:05 - 2:08Mas eu poderia ter descoberto isto
a partir dos quadros, -
2:08 - 2:11sem folheá-los.
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2:11 - 2:12A partir da margem do flipbook,
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2:12 - 2:15você pode ver todas as cópias
dos postes da cerca -
2:15 - 2:16e todas as cópias de Andrew,
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2:16 - 2:20e ele está em um lugar
ligeiramente diferente a cada quadro. -
2:20 - 2:23Agora, podemos prever tudo
que vai acontecer com Andrew -
2:23 - 2:26quando folhearmos 24 páginas por segundo,
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2:26 - 2:28incluindo sua velocidade de locomoção,
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2:28 - 2:30só por olhar.
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2:30 - 2:33Não há necessidade alguma de folhear.
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2:33 - 2:35A margem do flipbook
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2:35 - 2:37é conhecida como um diagrama espaço-tempo
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2:37 - 2:40da caminhada de Andrew,
como você já adivinhou, -
2:40 - 2:42através do espaço-tempo.
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2:42 - 2:45À linha que representa
a caminhada de Andrew -
2:45 - 2:48chamamos de sua linha de universo.
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2:48 - 2:50Se eu corro devagar, em vez de caminhar,
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2:50 - 2:54talvez eu consiga ultrapassar
uma estaca de cerca por segundo. -
2:54 - 2:56Ele não é muito atlético.
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2:56 - 2:59De qualquer maneira, ao observarmos
esse novo flipbook pela margem, -
2:59 - 3:02podemos fazer a mesma análise de antes.
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3:02 - 3:04A linha de universo para Andrew correndo
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3:04 - 3:05é mais inclinada
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3:05 - 3:08do que a linha do universo
para Andrew andando. -
3:08 - 3:11Podemos afirmar que ele se desloca
com o dobro da velocidade anterior, -
3:11 - 3:14sem precisarmos folhear os quadros.
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3:14 - 3:17Mas há um detalhe engenhoso.
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3:17 - 3:20Em Física, é sempre bom
olhar as coisas de outras perspectivas. -
3:20 - 3:22Afinal de contas, as leis da Física
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3:22 - 3:24devem valer para todos
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3:24 - 3:26ou para ninguém.
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3:26 - 3:29Então vamos repensar nosso cartum
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3:29 - 3:32e fazer a câmera seguir Andrew
enquanto ele corre -
3:32 - 3:35e, assim, as estacas das cercas parecem
ir passando por trás dele. -
3:35 - 3:38Ainda considerando tudo
como um flipbook de quadros, -
3:38 - 3:40nada precisará ser redesenhado.
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3:40 - 3:43Simplesmente deslocamos
todos os quadros um pouco -
3:43 - 3:45até que a linha de universo
de Andrew, que estava inclinada, -
3:45 - 3:48fique completamente na vertical.
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3:48 - 3:51Para entender por quê, vamos folhear tudo.
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3:51 - 3:54Sim, agora eu estou estacionário,
correndo no mesmo lugar, -
3:54 - 3:56no centro do quadro.
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3:56 - 3:58Na margem do flipbook,
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3:58 - 4:00minha linha de universo
ficou na vertical. -
4:00 - 4:03As estacas da cerca
passam por trás de mim. -
4:03 - 4:06Agora são as linhas de universo
das cercas que ficaram inclinadas. -
4:06 - 4:09Este rearranjo dos quadros
é conhecido como -
4:09 - 4:12Transformação de Galileu
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4:12 - 4:16e nos possibilita analisar a Física
de outro ponto de vista diferente do nosso. -
4:16 - 4:19Neste caso, do meu ponto de vista.
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4:19 - 4:22Afinal, é sempre bom observar as coisas
a partir de outros pontos de vista, -
4:22 - 4:25especialmente quando
os observadores estão em movimento, -
4:25 - 4:27à velocidades diferentes.
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4:27 - 4:31Desde que as velocidades
não sejam muito elevadas. -
4:31 - 4:33Se você for um raio cósmico
viajando à velocidade da luz, -
4:33 - 4:38o flipbook do seu ponto de vista
fragmenta-se por completo. -
4:38 - 4:40Para impedir que isto aconteça,
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4:40 - 4:42teremos que colar os quadros
uns nos outros. -
4:42 - 4:45Ao invés de uma pilha
de quadro separados, -
4:45 - 4:48precisaremos de um bloco sólido
de espaço-tempo, -
4:48 - 4:51o qual abordaremos
em nossa próxima animação.
- Title:
- Princípios fundamentais do espaço-tempo: Parte 1 - Andrew Pontzen e Tom Whyntie
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Veja a aula completa: http://ed.ted.com/lessons/the-fundamentals-of-space-time-part-1-andrew-pontzen-and-tom-whyntie
O espaço é onde as coisas acontecem. O tempo é quando as coisas acontecem. E, às vezes, para realmente observar o universo, você precisa pegar esses dois conceitos e unificá-los. Nesta primeira aula, de uma série de três partes sobre o espaço-tempo, os apresentadores hilários Andrew Pontzen e Tom Whyntie analisam os fundamentos do espaço e do tempo, individualmente, e utilizam um "flipbook" para ilustrar como podemos começar observá-los juntos.
Aula de Andrew Pontzen e Tom Whyntie, animação de Giant Animation Studios.
- Video Language:
- English
- Team:
- closed TED
- Project:
- TED-Ed
- Duration:
- 05:06