The fundamentals of space-time: Part 3 - Andrew Pontzen and Tom Whyntie

Os fundamentos do espaço-tempo: Parte 3 - Andrew Pontzen e Tom Whyntie

Tradutor: Ruy Lopes Pereira Revisor: Leonardo Silva

Gravity. It controls the universe.

A gravidade controla o universo.

Everything attracts everything else.

Tudo se atrai mutuamente.

Ouch!

Ai!

Including you.

Inclusive você.

Ow!

Au!

In this final lesson,

Nesta última aula,

we'll explore what gravity means for space-time,

exploraremos o que a gravidade significa para o espaço-tempo,

or rather what space-time means for gravity.

ou então o que o espaço-tempo significa para a gravidade.

Até agora, lidamos com coisas que se movem

Until now, we've been dealing with things moving

at constant speeds,

a velocidades constantes,

com linhas de universo verticais no espaço-tempo.

with straight world lines in space-time.

But once you add gravity,

Mas quando você acrescenta a gravidade,

if you measure a speed at one moment,

se você medir a velocidade em um certo instante,

then again a bit later,

e novamente um pouco depois,

the speed may have changed.

a velocidade pode ter se modificado.

Em outras palavras, como eu descobri

In other words, as I discovered,

gravity causes acceleration,

a gravidade provoca aceleração,

so we need the world line to look different

e é preciso que a linha de universo tenha aspectos diferentes

from one moment to the next.

em um momento e no seguinte.

As we saw in the last lesson,

Como vimos na última aula,

the correct way to tilt an object's world line

a maneira correta de inclinar a linha de universo de um objeto

is using a Lorentz transformation:

é usar a transformação de Lorentz:

Einstein's stretch and squash trick.

o truque de Einstein de alongar e comprimir.

So, to map out what gravity is doing to Tom's motion,

Logo, para detalhar o que a gravidade faz com o deslocamento do Tom,

devemos criar todo um conjunto de pequenos fragmentos de espaço-tempo,

we need to create a whole load of little patches of space-time,

each transformed by different amounts.

cada qual transformado segundo proporções diferentes,

de modo que minha linha de universo tenha inclinação diferente em cada pedaço.

So that my world line is at a different angle in each one.

And then, we're ready to stitch everything together.

Então, estamos prontos para emendar tudo.

We assemble a cozy quilt of space-time

Montamos uma colcha de retalhos do espaço-tempo,

where world lines look curved.

na qual as linhas de universo estão encurvadas.

Where the world lines join, the objects collide.

No ponto de junção das linhas, os objetos colidem.

By making these connections between the patches,

Ao fazer estas conexões entre os fragmentos,

a curvature gets built into space-time itself.

é criada uma curvatura no próprio espaço-tempo.

But Einstein's true genius

A verdadeira genialidade de Einstein

was to describe precisely how each patch

foi descrever com precisão como cada retalho

is stretched and squashed

era esticado e comprimido

according to nearby mass and energy.

em função da massa e energia próximas.

A simples presença de matéria encurva o espaço-tempo,

The mere presence of stuff curves the space-time,

and curving space-time moves the stuff around.

e, ao curvar o espaço-tempo, movimenta a matéria ao redor.

This is gravity, according to Einstein.

Isto é a gravidade, de acordo com Einstein.

Previously, Isaac Newton had explained gravity

Anteriormente, Isaac Newton havia explicado a gravidade

using the ideas of force and acceleration,

usando as ideias de força e aceleração,

without any wibbily wobbly space-time,

sem o blá-blá-blá de espaço-tempo,

and that did pretty well.

e funcionava muito bem.

But Einstein's theory does just slightly better

A teoria de Einstein sai-se um pouco melhor

at predicting, for example,

ao prever, por exemplo,

the orbit of Mercury around the Sun,

a órbita de Mercúrio ao redor do Sol,

or the way that light rays are deflected by massive objects.

ou como os raios de luz são defletidos por objetos gigantes.

More importantly, Einstein's theory predicts things

Mais importante ainda, a teoria de Einstein prevê coisas

that simply don't exist in older theories

que simplesmente não existem nas teorias mais antigas

where space, time and gravity were separate.

nas quais espaço, tempo e gravidade estavam separados.

The stitching can leave wrinkles in the space-time material.

O estiramento pode deixar ondulações no material do espaço-tempo.

These are called gravitational waves,

São as chamadas ondas gravitacionais,

which should be detectable as tiny, repetitive,

detectáveis como minúsculas, repetitivas

subtle squashes and stretches in space.

e sutis compressões e alongamentos do espaço.

So we're building experiments to check if they are there.

Estamos planejando experimentos para verificar se elas existem.

In the meantime, indirect evidence,

Enquanto isso, a evidência indireta,

most recently in the polarization patterns of light

mais recentemente nos padrões de polarização da luz

left over from the Big Bang,

deixados pelo Big Bang,

strongly suggest that they are.

sugere fortemente que elas existem.

But despite Einstein's successes,

Apesar do sucesso de Einstein,

quando há uma grande concentração de matéria

when too much stuff gets concentrated

in too small a space,

em um espaço muito pequeno,

like in a black hole,

como em um buraco negro,

the curvature of space-time becomes so large,

a curvatura do espaço-tempo torna-se tão acentuada,

that his equations collapse.

que ocorre um colapso total.

[BURACO NEGRO]

Precisamos de uma nova descrição de espaço-tempo

We need a new picture of space-time

que incorpore a mecânica quântica

that incorporates quantum mechanics

to unlock the secret at the heart of black holes.

para desvendar o segredo no âmago dos buracos negros.

Isto quer dizer que há muito mais para ser descoberto

Which means there's plenty more to be discovered

a respeito do espaço, do tempo e do espaço-tempo no futuro.

about space, time, and space-time in the future.