O Princípio da Relatividade - Albert Einstein (1905)

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Em 1905, Albert Einstein apresentou um artigo intitulado Sobre a Eletrodinâmica dos Corpos em Movimento, e, pouco depois, um apêndice ao seu primeiro ensaio, que foi intitulado de A Inércia de um Corpo Depende do seu Conteúdo Energético? Estes dois ensaios ficaram conhecidos como ensaios da Teoria da Relatividade. Embora muitos aspectos abordados por Einstein tenham sido antecipados por Lorentz e Poincaré e outras importantes contribuições à relatividade tenham sido dadas após 1905 por outros pesquisadores como Minkowski, Laue, Planck muitos acreditam que esse ensaio de Einstein representa a criação da Teoria da Relatividade Especial ou esgota todos os principais resultados desse programa. Nesse livro analisamos os dois ensaios da relatividade Einstein, detalhando todas as equações, corrigindo e comentando algumas inconsistências, incluindo a famosa derivação da massa transversal, O objetivo geral é proporcionar para acadêmicos, professores e profissionais bases para a leitura do artigo original de Einstein, pois o uso de uma notação diferente, as inconsistências e um distanciamento temporal, torna a leitura de fontes primárias se torna um trabalho mais árduo. O arquétipo dessa pesquisa está fundamentado em cinco parâmetros: (1) apresentamos de forma sucinta, porém rigorosa como se deu a gênese da teoria da relatividade; (2) observamos quais foram os papéis de Lorentz, Poincaré e Einstein na criação da relatividade. (3) revelar quais foram as influências científicas, epistemológicas e sociais sobre Einstein. (4) apresentar todos os possíveis métodos que Einstein poder e poderia ter usado com o conhecimento físico e matemático disponível em sua época. (5) tornamos acessível a leitura do artigo de Einstein para acadêmicos, pesquisadores e professores. Registre-se que não há trabalho semelhante a esse em toda literatura científica brasileira. PREÂMBULO .............................................................................. 14 INTRODUÇÃO ............................................................................ 15 CONTEXTO HISTÓRICO DA PESQUISA DE EINSTEIN ..................... 22 CONTEXTO HISTÓRICO DO ELETROMAGNETISMO ...................... 34 A RELATIVIDADE DE EINSTEIN: ORIGEM, FUNDAMENTAÇÃO E PROBLEMAS HISTÓRICOS. ............................................................. 46 A. A EXPERIÊNCIA DE MICHELSON-MORLEY .............................. 47 B. INFLUÊNCIA DE LORENTZ NOS TRABALHOS DE EINSTEIN ...... 50 C. INFLUÊNCIA DE POINCARÉ NOS TRABALHOS DE EINSTEIN .... 55 D. A FORMAÇÃO EPISTEMOLÓGICA DE EINSTEIN ..................... 65 E. O ARTIGO DE EINSTEIN: O QUE SÃO POSTULADOS? ............. 68 F. A ORIGEM DOS POSTULADOS DE EINSTEIN ............................. 69 G. A FUNDAMENTAÇÃO DOS POSTULADOS .................................. 72 H. CONSIDERAÇÕES FINAIS .......................................................... 76 SOBRE A ELETRODINÂMICA DOS CORPOS EM MOVIMENTO ...... 78 PARTE I - CINEMÁTICA .......................................................... 91 § 1. DEFINIÇÃO DE SIMULTANEIDADE ........................................... 91 § 2. SOBRE A RELATIVIDADE DE COMPRIMENTOS E TEMPOS .... 103 § 3. TEORIA DA TRANSFORMAÇÃO DE COORDENADAS E DO TEMPO DE UM SISTEMA ESTACIONÁRIO PARA OUTRO SISTEMA EM MOVIMENTO UNIFORME DE TRANSLAÇÃO RELATIVAMENTE AO PRIMEIRO ..................................................................................... 115 § 4. SIGNIFICADO FÍSICO DAS EQUAÇÕES OBTIDAS EM RELAÇÃO AO MOVIMENTO DE CORPOS RÍGIDOS E RELÓGIOS MÓVEIS ... 153 § 5. TEOREMA DE ADIÇÃO DAS VELOCIDADES ........................... 163 PARTE II - ELETRODINÂMICA ........................................... 185 § 6. TRANSFORMAÇÃO DAS EQUAÇÕES DE MAXWELL-HERTZ PARA O ESPAÇO VAZIO. SOBRE A NATUREZA DAS FORÇAS ELETROMOTRIZES QUE OCORREM EM UM CAMPO MAGNÉTICO DURANTE O MOVIMENTO ............................................................ 190 § 7. TEORIA DO PRINCÍPIO DOPPLER E DA ABERRAÇÃO ............ 213 § 8. TRANSFORMAÇÃO DA ENERGIA DOS RAIOS DE LUZ. TEORIA DA PRESSÃO DA RADIAÇÃO EXERCIDA SOBRE REFLETORES PERFEITOS ................................................................................... 230 § 9. TRANSFORMAÇÃO DAS EQUAÇÕES DE MAXWELL-HERTZ QUANDO AS CORRENTES DE CONVECÇÃO SÃO LEVADAS EM CONTA .......................................................................................... 257 § 10. DINÂMICA DO ELÉTRON LENTAMENTE ACELERADO ........ 283 PARTE III – ENERGIA ............................................................ 315 A INÉRCIA DE UM CORPO DEPENDE DO SEU CONTEÚDO ENERGÉTICO? .............................................................................. 315 1. COMENTÁRIOS SOBRE O ENSAIO DE EINSTEIN ....................... 319 2. EINSTEIN REALMENTE DEDUZIU A EQUAÇÃO E = MC²? ........ 322 3. A DEDUÇÃO DA RELAÇÃO MASSA-ENERGIA DE 1906 ............ 325 4. LIMITAÇÕES DA RELAÇÃO MASSA-ENERGIA ........................ 328 5. A RELAÇÃO MASSA-ENTALPIA ............................................... 333 6. EQUÍVOCOS SOBRE A RELAÇÃO MASSA-ENERGIA ................. 336 PARTE IV - ANEXOS ............................................................... 341 1. A DEDUÇÃO DAS TRANSFORMAÇÕES DE LORENTZ NO ENSAIO DE EINSTEIN DE 1907 ........................................................................ 341 2. COMPOSIÇÃO DE VELOCIDADES NO ENSAIO DE 1907 ............ 351 3. A DEDUÇÃO DA TRANSFORMAÇÃO GERAL DAS FORÇAS ....... 358 4. OUTRAS OBSERVAÇÕES SOBRE A RELATIVIDADE ESPECIAL . 370 CONSIDERAÇÕES FINAIS ............................................................ 373 REFERÊNCIAS E BIBLIOGRAFIA .................................................. 378 FICHA AUTORAL .......................................................................... 401