Aconteceu em São Paulo, neste último final de semana, a etapa brasileira do IYPT - International Young Physicists Tournament ou Torneio Internacional de Jovens Físicos, uma competição internacional de pesquisas teóricas e práticas, baseada em times de 3 a 5 estudantes do ensino médio, com equipes de jovens estudantes de todo o mundo.

O torneio brasileiro é a etapa de qualificação para torneio internacional que será realizado em Winterthur, na Suíça, de 14 a 21 de julho de 2005.

Os estudantes vencedores ficarão durante toda esta semana, de 18 a 22 de abril, fazendo uma escola intensiva de Física no IFGW - Instituto de Física Gleb Wataghin na Unicamp - Universidade Estadual de Campinas, onde terão aulas teóricas e experimentais. Dentre estes estudantes serão escolhidos os cinco mais qualificados para representar o Brasil no IYPT da Suíça.

Eu tive a honra de proferir a palestra "100 Anos de Relatividade" para os jovens físicos finalistas do IYPT Brasil antes da cerimônia de premiação, a convite do prof. Ozimar da Silva Pereira, Chairman no Brasil do IYPT - International Young Physicists Tournament (veja foto acima).

No último dia 9 de abril aconteceu a Oficina de Física "100 Anos de Relatividade" no IFGW - Instituto de Física Gleb Wataghin na Unicamp - Universidade Estadual de Campinas (veja post anterior).

Foi um verdadeiro show de Física! Foram palestras de alto nível e informação enriquecedora aos montes.

Confira o roteiro abaixo.

 1) A Física e a Relatividade dos Movimentos, Antes de 1905

Palestra com o prof. Dr. Roberto de Andrade Martins, parecerista do meu livro Tópicos de Física Moderna.
De uma forma bastante didática, o prof. Martins percorreu trabalhos científicos que antecederam a Teoria da Relatividade Especial de Albert Einstein, desde o Princípio da Relatividade de Galileu até os trabalhos de Maxwell, Poincaré e Lorentz, passando por Fresnel, Fizeau, Stokes, Faraday e Michelson, dentre outros. Ficou claro que a Relatividade foi um trabalho coletivo, pensado por várias mentes e escrito por várias mãos, culminando com o trabalho de Einstein de 1905. O grande feito de Einstein não foi o ineditismo das idéias mas a forma elegante e até certa forma simples a partir da qual apresentou a sua versão para ao problema do movimento dos corpos com velocidades´não desprezíveis em relação à velocidade da luz.
Vale lembrar que o prof. Martins, pelo seu enorme conhecimento na área da História da Ciência, conta o desenrolar da Física no tempo de uma forma tão completa e convincente que, às vezes, temos a impressão de que ele estava lá, ao lado dos grandes cientistas, vivendo cada momento, cada conflito e cada idéia. Foi sensacional. E lembrei-me dos nossos encontros quando eu estava escrevendo o Tópicos de Física Moderna sob sua orientação. Foram oportunidades raras de beber na fonte de um dos maiores conhecedores de História da Ciência que temos no nosso pais.   

2) A Relatividade do Espaço-Tempo

Palestra com a profa. Dra. Carola Dobrigkeit Chinellato, com quem tive o prazer de fazer o curso de Estrutura da matéria e aprender Física Moderna em meados dos anos 80.
Com o bom humor característico de sempre e um didatismo profundo, a profa. Carola abordou aspectos da cinemática relativística. Das transformações de Galileu às Transformações de Lorentz, mostrou como o tempo precisa ser modificado numa teoria relativística que parte do pressuposto de que todo observador mede sempre a mesma velocidade para a luz.
Usando o raciocínio de relógios distribuídos no espaço ao redor de uma fonte emissora de um pulso, a Carola mostrou de forma visual aquilo que normalmente vemos pelas equações. Foi um outro show.

3) Experimento: Demonstração da Dilatação do Tempo com Múons

Palestra e procedimento experimental com os profs. Ernesto Kemp e Anderson Campos. A detecção dos Múons (Mésons m) em 1937 foi uma contundente prova experimental da Dilatação do Tempo de Einstein. Os Múons são raios cósmicos secundários que se formam na atmosfera numa faixa entre 10km e 15 km de altitude pela colisão de raios cósmicos primários com partículas da atmosfera. O tempo de meia-vida típico de um Múon é de 2,2ms (2,2.10^-6 s) e eles viajam com velocidade 0,9998.c (c = 300.000 km/s é a velocidade da luz). Mesmo com esta enorme velocidade, um Múon deveria viver muito pouco, o suficiente apenas para viajar uma distância d = 0,9998 x 300.000.000.000 x 2.2.10^-6  = 650 m. Sendo assim, do ponto de vista da Física Clássica, jamais um Múon produzido a 15 km de altitude poderia chegar ao chão e ser detectado. No entanto, detectamos Múons na superfície. E foi exatamente este experimento que foi realizado na oficina. A explicação que se dá para isso é que o tempo do Múon, medido no referencial do laboratório, passa mais devagar (Dilatação do Tempo). Assim, a meia-vida do Múon fica dilatada de 2,2ms para algo em torno de 34,7ms (fator de correção de Lorentz g @15,8). Cálculos relativístivos comprovam que a Teoria da Relatividade Restrita de Einstein dá conta de explicar a quantidade de Múons detectados na superfície.
Vale lembrar que, para detectar os Múons, usamos materiais que cintilam e emitem luz (fótons). Para detectar estes fótons são usados sensores fotoelétricos. E a descrição do Efeito Fotoelétrico é mais um trabalho de Albert Einstein de 1905. 

Palestra com o prof. Dr. Carlos O. Escobar, que encerrou o evento.
De forma muito didática, o prof. Escobar apresentou a dinâmica relativística e mostrou como Einstein compatibilizou as idéias de Isaac Newton com as suas próprias idéias. Ao contrário do que muita gente pensa, Einstein não tentou derrubar Newton. Einstein sabia da importância da mecânica Newtoniana que é válida para um mundo de velocidades baixas em comparação com a velocidade da luz. Ele apenas ampliou os horizontes da Física e criou uma teoria (cinemática + dinâmica relativística) compatível com a mecânica clássica de Newton e que dá conta de explicar eventos que acontecem à velocidade altas, próximas à da luz.
Ao final o prof. Escobar deduziu a famosa E = m.c² e mostrou a sua importância revolucionária para muitas áreas da Física.