Os alunos da 3ª Série do Ensino Médio estão estudando tópicos da Teoria da Relatividade Restrita de Einstein. Por esta teoria, eventos que fogem ao entendimento do senso comum podem ocorrer, como a dilatação do tempo e a contração do espaço. Assim, num relógio posicionado em satélites, que orbitam nosso planeta a alta velocidade, controlando aparelhos de GPS, o tempo passa mais lentamente que os relógios aqui na Terra, sendo necessário fazer uma correção relativística para sincronizar esses relógios. Uma partícula cósmica que atravessa a nossa atmosfera quase à velocidade da luz, chega aproximadamente 50 vezes mais rápido à superfície de nosso planeta do que o calculado pela Física de Newton. Pela Relatividade de Einstein os 15 km de atmosfera se contraem, passando a ter, nessa situação, pouco mais de 300m. Meros cálculos teóricos? Não. Realidade comprovada através de medições e experimentos concretos em tempos atuais, que na época de Einstein foram imaginados por ele através de “experimentos de pensamento”. Este “estranho” e fascinante mundo chegou agora aos nossos estudantes.
Após aulas introdutórias sobre a Relatividade Restrita, os alunos realizaram cálculos envolvendo questões baseadas no Paradoxo dos Gêmeos. Na questão utilizada, irmãos gêmeos participam de uma experiência na qual um deles permanece na Terra, enquanto o outro se dirige através de uma nave que viaja a 60% da velocidade da luz rumo a uma estrela. Pelo controle de tempo do viajante que está na nave, levou-se 12 anos para ele ir até a estrela e voltar para a Terra.
Pergunta: quanto tempo se passou para o irmão que ficou na Terra? Os estudantes, utilizando um fator, conhecido como fator de Lorentz, concluíram de forma correta que, para o irmão na Terra, não se passaram somente os 12 anos, mas sim, 15 anos, comprovando a questão da dilatação do tempo. Em seguida, foram desafiados a estimar a velocidade necessária para que uma régua de 1m, sofresse redução de sua dimensão para metade do seu comprimento, desenvolvendo aí o tópico da contração do espaço.
