Mecânica Relacional

Mecânica relacional (digital)

Catálogo da Coleção CLE

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“Este livro apresenta a Mecânica Relacionai. Esta é uma nova mecânica que implementa as idéias de Leibniz, Berkeley, Mach e muitosoutros. A mecânica relacionai é baseada apenas em grandezas relativas, como a distância entre corpos materiais, a velocidade radial e a aceleração radial entre eles. Com ela espera-se responder a questões não esclarecidas suficientemente tanto pela mecânica clássica de Newton, como pelas teorias da relatividade especial e geral de Einstein. Nesta nova mecânica não aparecem os conceitos de espaço absoluto, de tempo absoluto e nem de movimento absoluto. O mesmo pode ser dito da inércia, da massa inercial e dos sistemas inerciais de referência. Apenas quando comparamos esta nova mecânica com a newtoniana passamos a ter uma compreensão clara destes conceitos antigos. A mecânica relacionai é uma implementação quantitativa das idéias de Mach utilizando uma força de Weber para a gravitação. Muitas pessoas ajudaram neste desenvolvimento, entre elas o próprio Weber, Neumann, Helmholtz e Erwin Schrõdinger.

Este livro tem como objetivo apresentar as propriedades e características desta nova visão da mecânica. Assim, pode ser vista de maneira completa e fica fácil fazer uma comparação com as visões anteriores do mundo (newtoniana e einsteiniana).

Uma grande ênfase é dada para a experiência do balde de Newton, que é uma das experiências mais simples já realizadas na física. Apesar deste fato, nenhuma outra experiência teve conseqüências tão amplas e profundas sobre os fundamentos da mecânica. Colocamos no mesmo nível a descoberta experimental de Galileo, da igualdade de aceleração dos corpos em queda livre. A explicação destes dois fatos, sem utilizar os conceitos de espaço absoluto ou de inércia, é um dos maiores feitos da mecânica relacionai.

Para mostrar todo seu poder e para analisá-la em perspectiva, inicialmente apresentamos a mecânica newtoniana e as teorias dá relatividade de Einstein. Discutimos as críticas à teoria newtoniana apresentadas por Leibniz, Berkeley e Mach. Depois disto, introduzimos a mecânica relacionai e mostramos como ela resolve quantitativamente todos estes problemas com uma clareza e simplicidade sem igual, quando comparada com qualquer outro modelo. Também apresentamos em detalhes a história da mecânica relacionai, enfatizando as conquistas e limitações dos principais trabalhos anteriores relacionados a ela. Além disto, apresentamos diversos aspectos que vão além da teoria newtoniana, como: a precessão do periélio dos planetas, a anisotropia da massa inercial efetiva, a mecânica adequada para partículas movendo-se a altas velocidades, etc. Também são apresentados testes experimentais da mecânica relacionai.

Este livro é direcionado a físicos, matemáticos, engenheiros, filósofos e historiadores da ciência. E voltado também aos professores de física que atuam a nível de universidade, de segundo grau e de cursinho, assim como a seus estudantes, pois todos que já aprenderam ou ensinaram a mecânica newtoniana conhecem as dificuldades e sutilezas de seus conceitos básicos (referencial inercial, força centrífuga fictícia, etc.) Acima de tudo, é escrito para as pessoas jovens e sem preconceitos que têm um interesse nas questões, fundamentais da física, a saber: Há um movimento absoluto de qualquer corpo em relação ao espaço ou apenas movimentos relativos entre corpos materiais? Podemos provar experimentalmente que um corpo está acelerado em relação ao espaço ou apenas em relação a outros corpos: Qual é o significado da inércia? Por que dois corpos de pesos, fornos e composições químicas diferentes caem com a mesma aceleração no vácuo sobre a superfície da Terra? Quando Newton girou o balde e viu a água subindo pelas suas paredes, qual foi o agente responsável por este efeito? Esta elevação se deve à rotação da água em relação a quê? O que achata a Terra nos pólos devido à sua rotação diurna? Este acHatamento é devido à rotação da Terra em relação ao espaço vazio ou em relação às estrelas e galáxias distantes? Apresentamos a resposta a todas estas questões sob o ponto de vista da mecânica relacional.

Uma versão em inglês deste livro vai ser publicada sob o título Relational Mechanics. Uma versão mais didática deste livro, em português, sem a maior parte do conteúdo matemático, vai ser publicada sob o título Uma Nova Física.

Após compreender a mecânica relacional entramos num novo mundo, enxergando os mesmos fenômenos com olhos diferentes e sob uma nova perspectiva. É uma mudança de paradigma, termo cunhado por Kuhn em seu importante trabalho [Kuhn82]. Neste livro, empregamos o Sistema Internacional de Unidades MKSA. Quando definimos qualquer grandeza ou conceito físico utilizamos como símbolo de definição.”

VOLUME 22 – 1998

ISSN: 0103-3147

Primeira Edição, 1998

Índice para catalogo sistemático

1. Mecânica 531
2. Gravitação 531.14
3. Inércia (Mecânica) 531.2

OBS. Este livro trata da Mecânica Relacional, que é uma implementação quantitativa das ideias de Leibniz, Berkeley e Mach. Ela se propõe a solucionar questões não esclarecidas suficientemente tanto pela mecânica newtoniana como pelas teorias da relatividade de Einstein. A reformulação clássica da mecânica é devida a Newton, baseada nos conceitos de inércia, espaço absoluto. Newton realizou a famosa experiência do balde com água girando em relação à Terra e a interpretou como uma prova da existência do espaço absoluto.