O paradoxo dos gêmeos é um experimento mental sobre as implicações da teoria da relatividade restrita, proposta por Einstein.
A teoria da relatividade restrita foi desenvolvida pelo físico alemão mundialmente famoso Albert Einstein (1879-1955). Uma das conclusões dessa teoria é que o tempo não é absoluto e passa de forma diferente para observadores que estejam movendo-se com velocidades consideravelmente próximas à velocidade da luz.
Uma consequência imediata dessa teoria é a dilatação temporal. Observadores inerciais (não acelerados) que se movem com velocidades próximas à da luz experimentam a passagem de tempo de forma mais lenta em relação a um observador que se encontra em baixas velocidades.
Como resposta a essa estranha consequência da teoria da relatividade de Einstein, o físico Paul Langevin (1872-1946) propôs um experimento mental conhecido como o “paradoxo dos gêmeos”.
Paradoxo dos Gêmeos
O paradoxo dos gêmeos propõe que, se um irmão gêmeo fizer uma longa viagem espacial com velocidades próximas à da luz, ao retornar à Terra, encontrará seu irmão muitos anos mais velho. A situação paradoxal levou muitas pessoas a pensar sobre o assunto e algumas conclusões foram tiradas algum tempo depois.
A proposta do paradoxo não é válida, pois a teoria da relatividade é explicita quanto à necessidade de os referenciais serem inerciais, ou seja, não apresentarem aceleração. Nesse caso, como um dos gêmeos poderia sair da situação de repouso na Terra e atingir velocidades próximas à da luz sem acelerar?
O corpo humano não é capaz de suportar acelerações muito altas. Há um valor limite de aceleração suportável, e esse limite físico tornaria o processo de aceleração e de desaceleração da nave espacial extremamente longo para a escala de vida dos seres humanos.
Por questões de simetria, o princípio de equivalência diz que, caso o gêmeo viajante atinja uma velocidade constante, qualquer um dos gêmeos poderia alegar que é o outro gêmeo que se encontra em movimento em relação a ele, não havendo assim uma diferença entre o gêmeo que ficou na Terra e o que saiu na viagem.
Portanto, o paradoxo dos gêmeos, apesar de parecer bastante convincente em relação à teoria de Einstein, apresenta algumas limitações. No entanto, a dilatação temporal, prevista pela Relatividade restrita, já foi observada em vários experimentos científicos envolvendo relógios atômicos em aviões e partículas subatômicas.
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