Teoria da Relatividade de Einstein: Uma Breve Introdução

Albert Einstein, um dos cientistas mais influentes do século XX, propôs a teoria da relatividade, que revolucionou nossa compreensão do espaço, tempo e gravidade. Aqui estão os principais pontos:

1. Espaço-Tempo Curvo:
   • Einstein sugeriu que o espaço e o tempo estão entrelaçados em uma única entidade chamada “espaço-tempo”.
   • A presença de massa e energia curva o espaço-tempo ao seu redor, criando o que chamamos de “gravidade”.
2. Tensor de Energia-Momento:
   • Para descrever como a energia e o momento (quantidade de movimento) dos campos (como a matéria e a luz) estão distribuídos no espaço-tempo, usamos o tensor de energia-momento.
   • Esse tensor é uma ferramenta matemática que descreve como a gravidade é gerada por objetos massivos.
3. Lei de Conservação:
   • Na teoria da relatividade geral, o tensor de energia-momento é considerado inalterado, ou conservado.
   • No entanto, essa suposição nem sempre é válida, especialmente em situações extremas, como altas energias.

Agora, vamos explorar a nova teoria da gravidade proposta pelo astrofísico da Universidade RUDN. Ele desenvolveu um modelo que não requer a “lei de conservação” do tensor de energia-momento e pode eliminar algumas inconsistências.

Um astrofísico da Universidade RUDN criou uma nova teoria da gravidade. Diferentemente da gravidade padrão de Einstein, ela não requer uma lei de conservação. Isso eliminará algumas inconsistências e aumentará a precisão das pesquisas astrofísicas e astronômicas¹. A teoria geral da relatividade de Einstein é baseada no conceito de espaço-tempo curvo. Para descrever como a energia e o momento dos campos estão distribuídos no espaço-tempo, bem como como eles interagem com o campo gravitacional, é usado um construto matemático especial: o tensor de energia-momento. Esse tensor é considerado inalterado, ou conservado, na relatividade geral.

No entanto, essa suposição nem sempre é justificada. Por exemplo, em energias suficientemente altas, surge o chamado problema de não-renormalizabilidade. Isso significa que falhas matemáticas aparecem e não podem ser eliminadas.

O astrofísico Hamidreza Fazlollahi, da Universidade RUDN, construiu um novo modelo gravitacional em que a “lei de conservação” do tensor de energia-momento não é necessária. Ele partiu da chamada relação Gibbs-Duhem, que é uma equação que mostra como os indicadores de seus componentes mudam em um sistema termodinâmico. Após as transformações, obtemos uma equação que se assemelha à equação clássica de Einstein em forma, mas com fatores e constantes diferentes.

As equações de campo foram complementadas com dois termos: um descreve temperatura-entropia e o segundo descreve carga e interação. O novo modelo gravitacional é consistente para diferentes ambientes e pode ser usado em pesquisas astrofísicas e astronômicas. Como exemplo, o autor testou a nova teoria calculando duas etapas do desenvolvimento do universo: expansão inflacionária e acelerada, e os resultados da nova teoria são consistentes com observações experimentais².

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Fonte: phys.org

Mais informações:  H. R. Fazlollahi, Non-conserved modified gravity theory, The European Physical Journal C (2023). DOI: 10.1140/epjc/s10052-023-12003-x