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9) A massa da luz

Embora não tenha sido tratada dentro do enfoque geral do trabalho, um acontecimento realmente intrigante na relatividade será abordado nesse apêndice. É de nosso conhecimento que matéria pode ser transformada em energia e que energia e matéria são duas faces de uma mesma coisa

Vamos concluir observando então, que qualquer forma de energia deve ter uma massa correspondente da seguinte forma:

E = m.c2

então... m = E/c2

Isto quer dizer que ondas de luz que tem massa de repouso nula devem ter uma massa E/c2 onde "E" é a energia da própria luz. É verossímel em principio, que a massa da luz possa ser medida aprizionando—a em uma caixa com paredes perfeitamente refletoras. A caixa pesaria então mais quando contivesse luz do que quando não a contivesse. Contudo, não existe um refletor perfeito desse tipo, e infelizmente a diferença é muito pequena, impossibilitando a identificação por qualquer instrumento conhecido, seja qual for o seu grau de sensibilidade.

Mas existe um efeito sôbre a massa da luz no qual pode ser medido. A relação entre luz e gravidade. A atração dos corpos é uma característica natural da matéria, que depende da massa e da distância que os corpos se encontram. Portanto, se as ondas de luz tem massa, devem ser atraidas em direção a um campo gravitacional. Por exemplo, a observação de uma estrela que esteja atrás do Sol. A posição dessa estrela será diferente para um observador que estivesse na Terra. Isso acontece devido ao desvio da luz, pela gravidade do Sol.

Einstein tornou-se famoso ao provar suas hipóteses, quando astrônomos do mundo todo comprovaram as expectativas, analisando o deslocamento aparente das estrelas próximas ao Sol através de um eclipse.

Fig. 9.1: Um observador da Terra recebe a luz de uma estrela localizada atrás do Sol. Como a luz possui massa igual a E/c2, ela será atraida pelo astro como qualquer corpo material. A luz então é desviada e a posição da estrela que o observador da Terra vë, é aparente.

O estudo da massa inercial da luz, é um efeito da relatividade restrita, mas a força gravitacional sobre a luz é um efeito da relatividade geral.

Deixando à parte a burocracia, o fato da luz ter massa, nos confere a resposta do porque não podemos ver, ou porque é tão difícil localizar um buraco—negro. Buracos-negros são astros formados da morte de grandes estrelas, que de tão pesadas desmoronam sobre si mesmas, formando um corpo muito pequeno, porém tão denso e tão massivo, que a sua gravidade é considerada teoricamente infinita. Eles não deixariam escapar nada; nem mesmo a luz caso passe por perto. Se todo o planeta Terra fosse um buraco negro, teria o tamanho aproximado de uma bola de pingue-pongue. A luz que passasse por ali perto, seria tragada normalmente como qualquer matéria.

Fig. 9.2: Luz sendo tragada pela distorção do espaço, causado por um possível campo gravitacional. O campo gravitacional provoca um buraco gravitacional. Por isto o nome buraco-negro. Assemelha-se a um ralo no espaço, que por absorver toda a luz e não refletir nenhuma, não pode ser observado diretamente.

 


Observação: matéria e energia são duas coisas tão relacionadas, que poderíamos unir as duas em um único nome que seria matergia. O nome é engraçado, mas o conceito faz sentido. O único empecilho que nos repele a aceitação deste neologismo, é que este nos solicita refletir a uma nova concepção da realidade, e abordar o universo através de um outro ponto de vista.

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