Eclipse de Sobral: 100 anos da comprovação da Teoria Geral da Relatividade

Há exatamente 100 anos, o Brasil foi protagonista de uma observação astronômica que impactou permanentemente a história da ciência. No dia 29 de maio de 1919, a ocorrência de um eclipse total do Sol provou que Albert  Einstein estava correto em seus estudos sobre a Teoria Geral da Relatividade.

Na ocasião, o eclipse foi observado, simultaneamente, em duas localidades: a Ilha do Príncipe, no continente africano, e em Sobral, no interior do Estado do Ceará. Expedições compostas por cientistas ingleses foram enviadas a estes locais para que pudesse ser comprovado que a gravidade tinha o poder de curvar o espaço, cujo grau de curvatura poderia ser medido através do desvio dos raios de luz. 

“Tanto Sobral quanto a Ilha do Príncipe estavam na região privilegiada onde se faria “noite” durante o dia. Por isso, esses locais foram escolhidos como pontos de observação. Anteriormente, outras tentativas de confirmação da Teoria Geral da Relatividade, durante outros eclipses, foram frustradas, por questões políticas e em decorrência de guerras”, explica  Aba Cohen, professor doutor do Departamento de Física da Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG/ 1974-2014) e diretor científico da Übiq-Trends.

As Teorias da Relatividade

Ainda no século XIX, os estudos da Física permitiram avanços importantes para a história da ciência e da humanidade. Nesse século foram consolidadas a eletricidade e a termodinâmica, por exemplo. Também neste período, a luz passou a ser compreendida como onda eletromagnética.

Diante desses acontecimentos, o físico alemão Albert Einstein passou a relacionar o comportamento da luz com sua velocidade a partir da teoria eletromagnética de Maxwell, confirmado por uma série de experimentos.

“Em 1905, foi proposta a Teoria Especial da Relatividade. Ela lida com fenômenos relacionados a corpos materiais viajando com velocidade constante relativa a um observador; dado que a velocidade da luz é invariante para qualquer observador, o autor provou que espaço, tempo, matéria e energia associados àquele corpo passam a ter valores relativos (não absolutos) quando medidos pelo referido observador”, contextualiza Aba Cohen.

Após dez anos da formulação da Teoria Especial da Relatividade, em 1915, Einstein concluiu a segunda parte (ampliação) dessa teoria: a Teoria Geral da Relatividade.  “A Teoria Geral se relaciona a objetos acelerados relativamente a um observador. Nela, Einstein lida com a gravidade e prova que esse fenômeno é provocado pela deformação do espaço (que encolhe) e do tempo (que dilata) nas proximidades de um objeto material. De acordo com essa Teoria, tal deformação espaço-temporal implica em uma alteração na trajetória da luz (ou mais precisamente, a luz segue “retas” de um espaço curvo) quando esta passa nas proximidades de um objeto massivo”, explica o professor.

O contexto histórico em que a Teoria Geral da Relatividade foi formulada fez com que ela não fosse acatada pela comunidade científica. À época, acontecia a Primeira Guerra Mundial.  Diante deste cenário, era preciso que o físico alemão confirmasse suas formulações para que sua Teoria ganhasse relevância na comunidade científica. E isso só aconteceu seis meses após o fim da Grande Guerra, em maio de 1919, quando pesquisadores ingleses desembarcaram em terras brasileiras para observar um eclipse.

“Ainda que Einstein, em 1919, já tivesse grande prestígio na comunidade acadêmica, a Teoria Geral era muito sofisticada e demandava confirmação. É irônico observar que os ingleses, inimigos dos alemães durante a Primeira Guerra, foram os primeiros a comprovar a teoria daquele alemão de origem judaica, a qual veio para ampliar a Teoria da Gravitação Universal formulada pelo inglês Sir Isaac Newton“. comenta o professor.

A comprovação por meio do eclipse

Segundo Aba Cohen, com o eclipse de 1919, cientistas conseguiram comprovar que Einstein estava correto em relação a Teoria Geral da Relatividade. Na ocasião, equipes científicas chefiadas pelo inglês Sir Arthur Edington observaram o eclipse tanto na cidade de Sobral quando na ilha do Príncipe, na África.          

“O fato de ter ficado momentaneamente ‘noite’ em pleno dia, possibilitou aos cientistas observar, fotografar e medir as posições relativas das estrelas cujos raios luminosos passavam nas imediações do Sol. As fotografias mostraram que as posições aparentes de estrelas naquele campo de visão estavam realmente modificadas por influência do Sol, e com desvios como previstos por Einstein. Esta foi uma das primeiras comprovações da Teoria Geral da Relatividade”, comenta Cohen.

Com a observação do eclipse e, consequentemente, com a comprovação da Teoria de Einstein, a ciência, em especial a cosmologia, tiveram um avanço significativo. Cohen explica que, naquele mesmo dia, em 1919, os jornais ao redor do mundo noticiavam o acontecimento por meio de manchetes que diziam: “Revolução na Ciência”, “Nova Teoria do Universo”, “As luzes entortaram nos céus”, “o espaço é curvo”. Hoje, 100 anos depois, isso é facilmente notado devido ao aumento de sensibilidade dos instrumentos de observação.

“O tal ‘desvio’ luminoso (curvatura do espaço-tempo) é observado com facilidade em inúmeras fotografias dos telescópios orbitais (Hubble, por exemplo) nos chamados efeitos de lentes gravitacionais. Os buracos negros são exemplos extremos desse tipo de curvatura, no quais a luz entra mas não consegue mais sair”, relata o professor.

Segundo Cohen, outro reflexo da comprovação da Teoria, foi que embora, à época, Einstein já fosse muito conceituado na comunidade científica, o cientista era relativamente desconhecido do grande público. Foi a confirmação da Teoria Geral da Relatividade, por meio do eclipse, que alçou Einstein à condição de celebridade mundial. “De um simples cientista muito conceituado, ele se transformou em mito do grande público“, finaliza.

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