Universo Einsteiniano

Em 1905, Albert Einstein escreveu um pequeno trabalho, no qual admitia que a velocidade da luz não é afetada pelo movimento da Terra, mas rejeitava a teoria do éter e a noção de espaço como quadro fixo e imóvel no qual é possível distinguir o movimento absoluto do movimento relativo. Se a velocidade da luz é constante, e se propaga independentemente do movimento da Terra, também deve ser independente do movimento de qualquer outro planeta, estrela, meteoro, ou mesmo sistema no universo. As leis da natureza, conseqüentemente, são as mesmas para todos os sistemas que se movem uniformemente, uns em relação aos outros.

Eliminados o espaço e o tempo absolutos, o universo todo entra em movimento, não tendo mais sentido indagar pela velocidade "verdadeira", ou "real" de qualquer sistema. O espaço einsteiniano não tem fronteiras nem direção, e não apresenta nenhum ponto de referência que permita comparações absolutas, pois não passa, como já dissera Leibniz, "da ordem da relação das coisas entre elas". O que leva a concluir que, sem coisas que o ocupem e nele se movam, não há espaço. Os movimentos, portanto, sejam quais forem, só podem ser descritos e medidos uns em relação aos outros, uma vez que, no universo, tudo está em movimento.

Na primeira formulação de sua teoria, que chamou de "relatividade restrita", Einstein buscou demonstrar que não há no universo nenhum parâmetro absoluto que permita calcular o movimento absoluto de um planeta, como a Terra, ou de qualquer sistema que se ache em movimento. Um corpo só se move em relação a outro, ou a outros, e se todos os corpos do universo se movessem simultaneamente, com a mesma velocidade, não haveria movimentos, nem percepção do movimento e possibilidade de calculá-lo.

A partir da lei da inércia, tal como foi enunciada por Newton, Einstein reformulou a lei da gravitação universal, estabelecendo como premissa que as leis da natureza são as mesmas para qualquer sistema, independentemente de seu movimento. O princípio da equivalência, entre a gravidade e a inércia, estabelece que não há meio algum que permita distinguir o movimento produzido pelas forças de inércia do movimento gerado pela força da gravitação. O princípio permitiu mostrar que nada há de único ou de absoluto no movimento não uniforme, pois seus efeitos não se podem distinguir dos efeitos da gravitação. O movimento, portanto, seja qual for, uniforme ou não, só pode ser observado e calculado em relação a um parâmetro, pois não há movimento absoluto. Desse ponto de vista, a gravitação passa a fazer parte da inércia e o movimento dos corpos resulta de sua inércia própria. Sua trajetória é determinada pelas propriedades métricas do contínuo espaço-tempo, o que permite eliminar a obscura noção de ação a distância.

Na confluência da teoria dos quanta, que determinou todas as concepções a respeito do átomo, e da teoria da relatividade, que determinou todas as concepções a respeito do espaço, do tempo, da gravitação, da inércia etc., a teoria do campo unitário vem atender à exigência fundamental da razão, que é a exigência de unidade. "A idéia de que existem duas estruturas no espaço, independentes uma da outra", escreve Einstein, "o espaço métrico gravitacional e o espaço eletromagnético, é intolerável ao espírito teórico". Ao mostrar que as duas forças, a da gravitação e a eletromagnética, não são independentes, mas inseparáveis, a teoria do campo unitário as descreve em termos que poderão permitir novas descobertas sobre a estrutura da matéria, a mecânica das radiações e demais problemas do mundo atômico e subatômico.

O universo einsteiniano não é nem infinito, nem euclidiano, ou tridimensional, pois a geometria de Euclides não é válida no campo gravitacional. E, como a estrutura do campo gravitacional é determinada pela massa e pela velocidade do corpo em gravitação, a geometria do universo, a curvatura do contínuo espaço-tempo, por ser proporcional à concentração de matéria que contém, será determinada pela totalidade da matéria contida no universo, que o faz descrever uma imensa curvatura que se fecha em si mesma. Embora não seja possível dar uma representação gráfica do universo finito e esférico de Einstein, foi possível calcular, em função da quantidade de matéria contida em cada centímetro cúbico de espaço, o valor do raio do universo, avaliado em 35 trilhões de anos-luz. Nesse universo finito, mas grande o bastante para conter bilhões de estrelas e galáxias, um feixe de luz, com a velocidade de 300.000km/s, levaria 200 trilhões de anos para percorrer a circunferência do cosmo e retornar ao ponto de partida.