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Relatividade de Einstein: demonstração dos princípios?

Boa noite. Gostaria de saber se existe alguma demonstração dos seguintes princípios:

1) As Leis da Física são idênticas em relação a qualquer referencial inercial.

2) A velocidade da luz é uma constante universal  independente da velocidade da fonte.

Alem disso, ela é a mesma em todos os sistemas de referência.

Obrigado.

Respondido por: Prof. Fernando Lang da Silveira - www.if.ufrgs.br/~lang/

Inicialmente é importante esclarecer um questão lógica e de terminologia: PRINCÍPIO (postulado; axioma) é uma  “proposição posta no início de uma dedução, não sendo deduzida de nenhuma outra no sistema considerado” (Dicionário de Técnico e Crítico de Filosofia – André Lalande). Portanto um PRINCÍPIO é uma proposição NÃO demonstrada dentro de um particular sistema teórico. As proposições demonstradas são denominadas de TEOREMAS.

Entretanto os textos de Física às vezes são confusos a respeito desta terminologia pois não é inusual denominarem de PRINCÍPIO a um enunciado demonstrado em uma particular teoria. Um caso notório é  o célebre enunciado arquimediano sobre a flutuação, impropriamente denominado de Princípio de Arquimedes. No texto de Arquimedes – Sobre os corpos flutuantes – fica evidente que o famoso enunciado é uma proposição demonstrada. Vide a propósito  Principios e Leis em Física.

Feita esta consideração vamos ao que interessa. De fato os dois enunciados relacionados são os PRINCÍPIOS ou POSTULADOS da Teoria da Relatividade Restrita (TRR) e como tal não são demonstráveis, dedutíveis de outros enunciados nesta teoria. Se o fossem, não poderiam ser nomeados como o Primeiro Postulado (Princípio da relatividade)  o Segundo Postulado (Princípio da Invariância da Velocidade da Luz).

O caráter não intuitivo destes PRINCÍPIOS (e de outros em outras teorias) é irrelevante do ponto de vista da lógica das teorias da ciências naturais. Dos princípios podem ser obtidas consequências (TEOREMAS) e algumas dessas consequências podem ser testadas; caso se mostrem com sucesso na previsão e explicação do mundo (é o caso da TRR) a teoria pode ser provisoriamente aceita. Entretanto NUNCA os princípios podem ser provados como verdades indubitáveis. Vide também  PRINCÍPIOS em FÍSICA: induzidos ou deduzidos?.

Vide também: 

Por que a velocidade da luz tem que ser constante, independente da velocidade do objeto emissor?

Acima da Velocidade da Luz?

Como a luz viaja a 300.000 km/s?

NÃO é verdade que os experimentos de Michelson-Morley derrubaram a “teoria do éter luminífero”!

Leis de Maxwell e ondas eletromagnéticas

Velocidade das ondas eletromagnéticas no vácuo

Ainda a velocidade das ondas eletromagnéticas

“Docendo discimus.” (Sêneca)

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Comentário do Prof. Fernando Kokubun (FURG) no Facebook:

Existe uma construção aonde o postulado 2 não é necessário. Assumindo o postulado 1 e algumas simetrias pode se obter toda a relatividade restrita. A velocidade da luz passa a ser uma constante determinada a posteriori. Cabe dizer que esta construção é mais elaborada. Para quem tiver acesso, o artigo é este http://scitation.aip.org/content/aapt/journal/ajp/52/2/10.1119/1.13917

Acessos entre 27 de maio de 2013 e novembro de 2017: 2208.


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