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Princípio de Equivalência - Grave Conflito Lógico

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Mensagem por Jonas Paulo Negreiros 21st outubro 2016, 21:51

O "insight" (visão inesperada) surgiu em outra discussão.

Reproduzimos o texto abaixo. Esperamos pela resposta de Gauss...

Gauss escreveu:Ainda acrescento que isto é a origem intuitiva que quanto maior a velocidade, mais difícil é acelerar, levando a um limite inevitável. Devido à experiência que provou que 'c' era igual em todos os referenciais, Einstein provou que este limite assimptótico era igual à velocidade da luz.

Acredito que o limite inevitável de velocidade será o "último epiciclo" a ser demolido pela física.

Princípio de Equivalência - Grave Conflito Lógico Terraplana

A imposição de um limite de velocidade só nos legou uma montanha de paradoxos...
Aplique-se o principio de relatividade a um viajante de uma nave que aumenta a velocidade regida pela aceleração da Terra.
Quando a nave atingir esse "epiciclo", ou seja: limite de velocidade, o viajante deixará de sentir a aceleração "terrestre"?

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Mensagem por NaoSabeNada 22nd outubro 2016, 05:47

Senhor Negreiros,
Confesso que não entendi as palavras do Gauss mas ao que depreendo do seu tópico você pom em causa a luz como velocidade limite.
c ser o limite de velocidade advem do facto de a luz se mover à mesma velocidade independentemente do referencial. Este facto, a luz viajar sempre à mesma velocidade é devio as equações de Maxwell nas quais é possivel deduzir uma velocidade para os campos magneticos e eletricos (luz). Muitas experiências foram realizadas nesse sentido e todas elas concordaram com esta facto mas destaco esta feita por Michelson e Morley.
Michelson e Morley realizaram essa experiência sem observar nenhum efeito da translação da Terra na velocidade da luz. O que observaram foi que a velocidade da luz era a mesma em todas as direcções. Lorenz explicava esse resultado admitindo uma contracção do éter no sentido do movimento da Terra. Mas não foi possível encontrar uma causa e um mecanismo paussíveis para essa contracção.
Pergunto, voce discorda que a velocidade da luz é constante?

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Mensagem por Jonas Paulo Negreiros 22nd outubro 2016, 12:22

NaoSabeNada escreveu:Senhor Negreiros,
Confesso que não entendi as palavras do Gauss mas ao que depreendo do seu tópico você pom em causa a luz como velocidade limite.
c ser o limite de velocidade advem do facto de a luz se mover à mesma velocidade independentemente do referencial. Este facto, a luz viajar sempre à mesma velocidade é devio as equações de Maxwell nas quais é possivel deduzir uma velocidade para os campos magneticos e eletricos (luz). Muitas experiências foram realizadas nesse sentido e todas elas concordaram com esta facto  mas destaco esta feita por Michelson e Morley.
Michelson e Morley realizaram essa experiência sem observar nenhum efeito da translação da Terra na velocidade da luz. O que observaram foi que a velocidade da luz era a mesma em todas as direcções. Lorenz explicava esse resultado admitindo uma contracção do éter no sentido do movimento da Terra. Mas não foi possível encontrar uma causa e um mecanismo paussíveis para essa contracção.
Pergunto, voce discorda que a velocidade da luz é constante?

Em primeiro lugar, discordo por que não faz sentido. Por outros motivos, também.

Durante o episódio dos neutrinos apressadinhos do CERN, físicos fizeram apostas.
Isso significa que mesmo dentro desse laboratório há cientistas que não acreditam no limite imposto por Maxwell, Einstein e Cia. Bela.

Acredite se quiser, existem dogmas na ciência:

https://fisica2100.forumeiros.com/t1436-os-dez-dogmas-da-ciencia

Princípio de Equivalência - Grave Conflito Lógico Albert-einstein-santa-hat-national-academy-of-sciences

Em terceiro lugar, espero por uma boa resposta sobre o limite do principio de equivalência do "Bom Velhinho"

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Mensagem por Bosco 22nd outubro 2016, 16:06

Jonas, quando um corpo cai, atraído por um campo gravitacional e a partir do infinito, a velocidade em cada ponto da trajetória de queda-livre é igual à velocidade de escape destes mesmos pontos.
No caso da Terra esta velocidade é 40.320 km/h, ou seja muito longe ainda da velocidade c.
Mesmo que se atire uma partícula ou objeto em direção à Terra, com uma velocidade inicial próxima de c, mesmo assim esta velocidade aumenta mas não alcança a velocidade c.
Se uma partícula material cair do infinito em direção ao centro de qualquer buraco negro, ela atingirá o seu horizonte de eventos à velocidade c. Portanto uma partícula teria que ser ejetada deste horizonte de eventos à velocidade c, para conseguir escapar dele. Entretanto deve ser considerado que partículas materiais ,se aproximam porém nunca não atingem a velocidade c.
Perceba sobretudo que o horizonte de eventos de um buraco negro é um limite assintótico para a matéria, e isto me faz crer que a matéria se aproxima mas nunca alcança o buraco negro. Não como matéria.
A fórmula de velocidade de escape é v²=2GM/r, sendo G a constante gravitacional e M a massa do corpo do qual se está escapando.

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Mensagem por José Augusto 22nd outubro 2016, 20:48

Jonas gostaria de inserir alguns comentário nesta discussão ...


Um observador movendo-se no sentido de propagação da luz deveria observar uma velocidade de propagação menor, porem, qualitativamente o encurtamento do instrumento de medida de distancia e dilatação do tempo aumentam a velocidade medida. Um observador movendo-se em sentido contrário ao da propagação da luz deveria observar um aumento na velocidade desta e os efeitos encurtamento de distancia e dilatação do tempo fariam a velocidade ser ainda maior?
Creio que os experimentos provaram que a velocidade c é constante em um percurso de ida e volta onde efeitos relacionado a um sentido de propagação cancelam efeitos opostos relativos à propagação no outro sentido.

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Mensagem por NGC346 22nd outubro 2016, 22:33

Jonas escreveu: Em primeiro lugar, discordo por que não faz sentido. Por outros motivos, também.

Com base em que fato(s) você discorda de que a velocidade da luz não é constante no espaço?

Jonas escreveu: Durante o episódio dos neutrinos apressadinhos do CERN, físicos fizeram apostas.
Isso significa que mesmo dentro desse laboratório há cientistas que não acreditam no limite imposto por Maxwell, Einstein e Cia

Acho que você está confundindo duas coisas diferentes. Primeiro, você discordou que a velocidade da luz é constante. Depois, você argumentou que alguns cientistas acharam que o limite imposto por Maxwell poderia estar errado. São duas coisas diferentes e que eu acho que você está considerando ser as mesmas. A velocidade ser constante é uma coisa, a velocidade ser absoluta é outra. Acho que você não pode usar o argumento de que talvez a velocidade da luz não seja absoluta para discordar de que ela seja constante.

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Mensagem por Jonas Paulo Negreiros 22nd outubro 2016, 22:57

Resumindo:

A velocidade da luz pode não ser constante; varia com o passar dos anos. Sheldrake demonstra isso em sua palestra no TED.

https://fisica2100.forumeiros.com/t1436-os-dez-dogmas-da-ciencia

A velocidade da luz não é o limite máximo de velocidade de um corpo; os neutrinos do experimento Suiça-Gran Sasso podem ter ultrapassado a velocidade da luz. Esse foi o motivo das apostas entre os cientistas.

A pergunta apresentada no início dessa postagens não foi respondida. Passado um ano de viagem, pelo princípio de equivalência, o astronauta estará ou não acima da velocidade da luz?

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Mensagem por NGC346 22nd outubro 2016, 23:33

Bosco escreveu: No caso da Terra esta velocidade é 40.320 km/h, ou seja muito longe ainda da velocidade c. A fórmula de velocidade de escape é v²=2GM/r, sendo G a constante gravitacional e M a massa do corpo do qual se está escapando.

Acho incorreto aplicar esta fórmula para objetos que está a escapar da Terra, pois, a densidade da atmosfera e do objeto a escapar são variáveis que alteraram a velocidade de escape e não estão incluídas na fórmula.

Bosco escreveu: Mesmo que se atire uma partícula ou objeto em direção à Terra, com uma velocidade inicial próxima de c, mesmo assim esta velocidade aumenta mas não alcança a velocidade c.

Por que você acha que uma partícula lançada no espaço a 99,99999% da velocidade da luz e em direção a Terra não alcançaria a velocidade da luz?

Bosco escreveu: Se uma partícula material cair do infinito em direção ao centro de qualquer buraco negro, ela atingirá o seu horizonte de eventos à velocidade c. Portanto uma partícula teria que ser ejetada deste horizonte de eventos à velocidade c, para conseguir escapar dele. Entretanto deve ser considerado que partículas materiais ,se aproximam porém nunca não atingem a velocidade c.

Acho que o seu argumento ficou confuso. Primeiro, você considera que a partícula poderia alcançar a velocidade da luz, depois, considera que as partículas nunca alcançam a velocidade da luz. Você acha que as partículas alcançam ou não a velocidade da luz?

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Mensagem por Bosco 26th outubro 2016, 02:30

NGC346 escreveu:Acho incorreto aplicar esta fórmula para objetos que está a escapar da Terra, pois, a densidade da atmosfera e do objeto a escapar são variáveis que alteraram a velocidade de escape e não estão incluídas na fórmula.
Concordo, mas é usual tratar-se da velocidade de escape sem considerar a atmosfera. É na verdade uma velocidade ideal.

NGC346 escreveu:Por que você acha que uma partícula lançada no espaço a 99,99999% da velocidade da luz e em direção a Terra não alcançaria a velocidade da luz?
Primeiramente, esta imposição não é minha, mas da TRR.
Qualquer objeto ou partícula que se encontre próximo à velocidade c, com relação a um referencial considerado em repouso, mesmo acelerado, jamais alcançará a velocidade c. Para se convencer basta considerar que nesta velocidade o tempo está praticamente congelado, e os comprimentos estão totalmente contraídos, este efeito faz surgir o aspecto assintótico que impede velocidades superluminais. Imagine que enquanto no referencial da partícula passa um instante, no referencial em repouso já pode ter passado uma eternidade.
NGC346 escreveu:Acho que o seu argumento ficou confuso. Primeiro, você considera que a partícula poderia alcançar a velocidade da luz, depois, considera que as partículas nunca alcançam a velocidade da luz. Você acha que as partículas alcançam ou não a velocidade da luz?
Na verdade partícula material nunca atinge velocidade c. A minha afirmação foi apenas para simplificar a explicação e não ser preciso especificar que a partícula apenas se aproxima de c, mas não alcança.
Eu aceito com muita naturalidade este impedimento. Acho que ele é muito parecido com a impossibilidade de se alcançar o zero absoluto, ou se conseguir um resistor de zero Ohmn, através de associação de resistores em paralelo. Nos três casos as tentativas permitem se aproximar do limite, mas o aspecto assintótico implícito, impede decisivamente que se obtenha êxito.
Eu reconheço que a impossibilidade de velocidades superluminais é muito frustrante, e por isto muito questionada, porque impede o homem de realizar viagens interestelares. É isso... Estamos presos e isolados na Terra que felizmente ainda é um paraíso.

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Mensagem por Jonas Paulo Negreiros 26th outubro 2016, 02:52

Eu reconheço que a impossibilidade de velocidades superluminais é muito frustrante, e por isto muito questionada, porque impede o homem de realizar viagens interestelares. É isso... Estamos presos e isolados no paraíso.

O legado da Relatividade foi transformar a física numa polêmica sem fim.

Não entendo por que continuam a gastar tanto dinheiro para provar que "Einstein está certo".
Se o "Bom Velhinho" está certo, vamos gastar essa grana com outras coisas.

"Ezequiel viu a roda..."

Quem sabe um dia, um viajante de uma nave extra-terrestre chegará ao nosso planetinha e nos libertará dessa maldição, ultimo epiciclo a ser demolido pela ciência.

Para saber mais, clica:

https://www.vagalume.com.br/raul-seixas/s-o-s.html

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Mensagem por Jonas Paulo Negreiros 3rd agosto 2019, 11:50

O assunto "Princípio de Equivalência" também é discutido em outra trilha...

Princípio de Equivalência - Grave Conflito Lógico 1o0qif

Para seguí-la, vá ao endereço abaixo:

https://fisica2100.forumeiros.com/t1415-conta-de-luz-atrasada-e-agora-cern#8364

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Mensagem por Jonas Paulo Negreiros 28th janeiro 2023, 13:20

Satélite confirma o princípio da queda



Philippe Brax
Instituto de Física Teórica, Universidade de Paris-Saclay, França
14 de setembro de 2022• Física 15, 94
O experimento do satélite MICROSCOPE testou o princípio da equivalência com um nível de precisão sem precedentes.


Princípio de Equivalência - Grave Conflito Lógico E94_2_medium

Legenda da figuraexpandir figura
APS/Carin Cain
Figura 1: Dois objetos cairão com a mesma velocidade no vácuo? Galileu foi o primeiro a testar esse princípio de equivalência e foi seguido por muitos outros, inclusive os astronautas da Apollo. Agora, o satélite MICROSCOPE confirmou o princípio da equivalência com precisão recorde, comparando o movimento de queda livre de dois cilindros de metal.

Desde cedo, todos nós aprendemos um dos fatos mais contra-intuitivos sobre o mundo físico: dois objetos de massa desigual lançados no vácuo atingirão o solo simultaneamente. Galileu supostamente testou esse princípio de equivalência do topo da Torre Inclinada de Pisa, na Itália, e o mesmo fez o astronauta David Scott ao deixar cair um martelo e uma pena de falcão na superfície da Lua em 1971. Ainda assim, podemos encontrar essas observações desconcertante, pois o senso comum nos diria que um objeto mais pesado deve cair mais rápido do que um mais leve. Mas a gravidade é uma interação peculiar. Para entender essa força – e o que ela pode nos dizer sobre outros mistérios, como a matéria escura e a energia escura – precisamos testá-la com precisão cada vez maior. Os novos resultados da missão espacial MICROSCOPE fizeram exatamente isso. O experimento verificou que duas massas de titânio e platina a bordo de um satélite orbitando a Terra caem exatamente da mesma forma com uma precisão de 1 parte por 10^15
 


Nota
Densidade da Platina: 21,45 g/cm³
Densidade do Titânio: 4,5 g/cm³


[1].
Essa confirmação coloca os limites mais rígidos até agora em alternativas à relatividade geral, que atualmente é nosso melhor modelo de gravidade.

O princípio da equivalência foi discutido pela primeira vez no início do século XVII por Kepler e Galileu, antes de reaparecer mais tarde na teoria da gravidade de Newton. Essa teoria afirma que a força gravitacional entre dois corpos maciços é proporcional ao produto de suas massas gravitacionais. A massa gravitacional é uma característica de corpos massivos, desempenhando o mesmo papel para a gravitação que a carga elétrica para objetos carregados. Mas esta não é a única massa nas teorias de Newton: a segunda lei do movimento afirma que a massa inercial relaciona a aceleração de um corpo à força que atua sobre esse corpo. Portanto, corpos massivos têm potencialmente duas massas – a gravitacional e a inercial – mas Newton assumiu que elas são iguais. Como consequência, o movimento de um corpo massivo no campo gravitacional da Terra (ou de outros objetos grandes) deveria ser independente de sua massa.

Essa previsão extraordinária foi testada pela primeira vez por Newton no nível de 1 parte por 1000 usando pêndulos e empregando seu período de oscilação. Bolas de massas diferentes presas a um pêndulo devem oscilar com a mesma frequência, propriedade comumente usada em relógios parados. A primeira melhoria nesta medição foi obtida no século 19 por Friedrich Bessel, que confirmou a equivalência com uma precisão de 1 parte por 100.000. Medições mais precisas apareceram no final do século XIX com o trabalho do físico Loránd Eötvös, que usou um pêndulo de torção para confirmar o princípio da equivalência com uma precisão de 1 parte por 10^9


. Em homenagem a esse experimento inovador, a razão entre a diferença de aceleração de dois corpos massivos e sua aceleração média é chamada de parâmetro Eötvös, η

. O princípio da equivalência postula que η é zero.

O experimento de Eötvös ajudou a inaugurar a próxima revolução em nossa compreensão da gravitação: a teoria da relatividade geral de Einstein, publicada em 1915. Einstein usou o princípio da equivalência verificado experimentalmente como base de sua teoria. Em um famoso experimento mental, ele imaginou colocar uma pessoa segurando uma maçã em um elevador no momento em que os cabos são acidentalmente cortados. Durante a queda livre, a pessoa solta a maçã, que paira no lugar em vez de cair no chão. A gravidade parece ser desligada devido ao princípio da equivalência. Einstein foi ainda mais longe e postulou que a gravitação é uma ilusão; que os corpos em movimento estão simplesmente em queda livre no espaço-tempo. Toda a construção da relatividade geral de Einstein depende da validade do princípio da equivalência.

Uma das maneiras, então, de verificar a relatividade geral é testar o princípio da equivalência. O progresso na medição do parâmetro Eötvös foi constante no século 20; atingindo níveis de η≤10^−13  com o experimento Eöt-Wash (uma versão atualizada da balança de torção Eötvös da Universidade de Washington) [2] e com o experimento de alcance do laser lunar (LLR) [3]. Como a queda de pena e martelo de Scott, o LLR é um teste do princípio da equivalência assistido por astronautas, usando espelhos instalados na Lua durante a missão Apollo para refletir poderosos feixes de laser enviados da Terra. A luz refletida ajuda a detectar pequenos desvios na trajetória da Lua, que seriam então interpretados como uma violação do princípio de equivalência pelo sistema Terra-Lua caindo no campo gravitacional do Sol.


O experimento MICROSCOPE—construído pelo Centro Nacional Francês de Estudos Espaciais (CNES)—é o próximo passo na busca pela confirmação perfeita do princípio da equivalência [4]. Lançado em 2016, o satélite orbitou a Terra por dois anos a uma altitude de 710 km. Estando no espaço, a experiência libertou-se de muitas das incertezas sistemáticas inerentes às medições terrestres, como o ruído das vibrações sísmicas ou as variações do campo gravitacional causadas por montanhas próximas. No experimento, dois cilindros coaxiais de titânio e platina foram colocados em queda livre no campo gravitacional da Terra. Os cilindros foram mantidos no lugar por forças eletrostáticas que corrigiam pequenas perturbações no satélite. Os pesquisadores procuraram desvios nessas forças de correção, o que teria sinalizado que os dois cilindros estavam caindo em taxas ligeiramente diferentes e que a equivalência foi violada. Em 2017, MICROSCOPE publicou seus primeiros resultados, não mostrando nenhum sinal de violação no nível de η≤10^−14
. A nova publicação da equipe do MICROSCOPE confirma o resultado anterior, atingindo a sensibilidade projetada da missão de η≤10^−15
.

Este importante resultado é a primeira restrição experimental controlada no princípio de equivalência obtida no espaço. Muitas teorias da cosmologia prevêem a existência de novas interações, que podem afetar o princípio de equivalência em diferentes escalas no Universo e, em particular, no Sistema Solar. Algumas teorias construídas para explicar a energia escura, por exemplo, prevêem que o princípio da equivalência poderia ser violado na órbita ao redor da Terra [5] – afirmações que foram recentemente revisadas [6]. A próxima geração de experimentos propostos, como o MICROSCOPE 2, deve atingir um nível de precisão de η≤10^−17
 e mais uma vez levar as teorias aos seus limites.

Os físicos esperam que, eventualmente, esses experimentos de precisão descubram violações que possam levar a novas teorias físicas para explicar a matéria escura ou a energia escura. A evidência da matéria escura e da energia escura vem de observações em grande escala, como as da radiação cósmica de fundo e supernovas distantes. Pesquisas futuras de galáxias testarão diferentes modelos cosmológicos, investigando a maneira como as galáxias “caem” umas nas outras à medida que se aglomeram. Podemos imaginar seriamente que a matéria escura e a energia escura possam ser explicadas no futuro por uma modificação da relatividade geral em escalas cósmicas. E graças à unidade da física em todas as escalas, esperamos que tal modificação seja eventualmente detectada em escalas menores na forma de uma violação do princípio de equivalência em experimentos de laboratório e satélite. A próxima geração de experimentos, como o MICROSCOPE 2, será capaz de encontrar tal violação?

Referências
[1] P. Touboul et ai. (Colaboração MICROSCOPE), “Missão MICROSCOPE: Resultados finais do teste do princípio de equivalência,” Phys. Rev. Lett. 129, 121102 (2022).
[2] T. A. Wagner et al., “Testes de balança de torção do princípio de equivalência fraca,” Class. Gravidade quântica 29, 184002 (2012).
[3]J. G Williams et al., “Testes de alcance do laser lunar do princípio da equivalência,” Class. Gravidade quântica 29, 184004 (2012).
[4]P. Touboul et al., “Missão do MICROSCÓPIO: Primeiros resultados de um teste espacial do princípio da equivalência,” Phys. Rev. Lett. 119, 231101 (2017).
[5]J. Khoury e A. Weltman, “Cammeleon fields: Aguardando surpresas para testes de gravidade no espaço,” Phys. Rev. Lett. 93, 171104 (2004).
[6]M. Pernot-Borràs et al., “Quinta força induzida por um campo camaleão em cilindros aninhados,” Phys. Rev. D 101, 124056 (2020).

Fonte:
https://physics.aps.org/articles/v15/94

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Princípio de Equivalência - Grave Conflito Lógico Empty Re: Princípio de Equivalência - Grave Conflito Lógico

Mensagem por Jonas Paulo Negreiros 13th fevereiro 2023, 12:09

É interessante notar que o experimento feito na Lua, a ação gravitacional é de aproximadamente 1/6 do valor da Terra.

O experimento do satélite feito em ambiente de microgravidade não cita o valor gravitacional reinante dentro da nave  Embarassed ...

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