Um pouco de Física: Espaço-tempo

Ilustração da curvatura do Espaço-tempo

"Em física, espaço-tempo é o sistema de coordenadas utilizado como base para o estudo da Relatividade especial ou restrita. Pontos no espaço-tempo são chamados de eventos e são definidos por quatro números (x, y, z, ct), onde c é a velocidade da luz e pode ser considerado como a velocidade a que um observador se move em direção ao futuro. Isto é, eventos separados no tempo por apenas 1 segundo estão a 300.000 km um do outro no espaço-tempo.

Na relatividade especial e geral, o tempo e o espaço tridimensional são concebidos, em conjunto, como uma única variedade de quatro dimensões a que se dá o nome de espaço-tempo. Um ponto, no espaço-tempo, pode ser designado como um "acontecimento". Cada acontecimento tem quatro coordenadas (t, x, y, z); ou, em coordenadas angulares, t, r, θ, e φ que dizem o local e a hora em que ele ocorreu, ocorre ou ocorrerá.

A pesquisa científica actual centra-se na natureza do espaço-tempo ao nível da escala de Plank. A Gravidade Quântica em Loop, a teoria das cordas, e a Termodinâmica de Buracos Negros predizem um espaço-tempo quantizado sempre com a mesma ordem de grandeza. A Gravidade quântica em loop chega, mesmo a fazer previsões precisas sobre a geometria do espaço-tempo à escala de Planck."

in Wikipédia

Um dos grandes desafios da Física Moderna está em tentar perceber se o espaço-tempo é contínuo ou discreto. Os físicos à muito que tentam unificar a gravidade (que pode ser vista como a deformação ou a curvatura do espaço-tempo) com as outras três forças básicas da natureza (electromagnética, nuclear fraca e nuclear forte). O problema está no facto de estas três últimas serem quantitizaveis, enquanto se desconhece se a gravidade o é ou não. Para que esta unificação seja possível é necessário que o seja, caso contrária a Relatividade Geral e a Mecânica Quântica não podem ser compatíveis. Têm sido dados grandes passos em termos teóricos, mas a verificação experimental tem sido extremamente difícil, pelo que não tem sido possível testar em laboratório algumas das mais promissoras teorias.

As expectativas centram-se agora nos grandes aceleradores de partículas, em particular no LHC (The Large Hadron Collider) do CERN.

Ilustração mostrando a deformação no espaço-tempo causada pelo Sol, por uma anã branca, estrela de neutrões e por um buraco negro.