A teoria especial da relatividade (STR) é fundamentalmente construída sobre o conceito de quadros de referência inerciais, que são quadros em que um objeto em repouso permanece em repouso, e um objeto em movimento continua em movimento a uma velocidade constante, a menos que seja atendido por uma força. Esta é a essência da primeira lei do movimento de Newton.

Aplicar STR em quadros não inércios é complicado. Os quadros não inércios são aqueles que estão acelerando ou girando. Eis por que é difícil e o que fazemos:

* sem tempo universal: Um princípio -chave do STR é que o tempo é relativo. Isso significa que não há relógio universal que todos concordam. Nos quadros não-nenerciais, o conceito de tempo se torna ainda mais complexo porque a aceleração pode distorcer as medições de tempo.
* Sem linhas retas: Em um quadro não-inércia, o conceito de "linha reta" se torna ambíguo. Por exemplo, se você estiver em uma plataforma rotativa, uma linha reta para parecer curvada para alguém parado. Isso dificulta a aplicação das equações relativísticas padrão, que dependem de linhas retas, difíceis.
* Forças fictícias: Em quadros não inércios, experimentamos forças fictícias como força centrífuga e efeito coriolis. Essas forças não são forças reais no sentido de serem causadas por interações, mas são efeitos reais que observamos devido à aceleração. Essas forças fictícias precisam ser contabilizadas ao aplicar cálculos relativísticos.

Como lidamos com isso:

* Relatividade geral: Para descrever completamente a física em quadros não inércios, precisamos usar a teoria geral da relatividade (GTR) de Einstein . O GTR estende STR incorporando a gravidade, que é essencialmente aceleração devido à curvatura do espaço -tempo. O GTR é muito mais complexo, mas fornece uma estrutura abrangente para lidar com quadros acelerados.
* quadros inerciais locais: Mesmo em molduras não inetiais, muitas vezes podemos encontrar pequenas regiões que são aproximadamente inerciais. Chamamos esses "quadros inerciais locais". Dentro dessas pequenas regiões, as leis do STR podem ser aplicadas com um bom grau de precisão.
* aproximações: Para muitas aplicações práticas, podemos usar aproximações com base no STR. Por exemplo, o sistema GPS usa correções relativísticas para explicar os efeitos da gravidade da Terra e sua rotação nos relógios dos satélites.

Tecla de takeaway: Embora a STR seja fundada em quadros inerciais, ainda podemos usá-lo em determinadas situações em quadros não inetiais por meio de aproximações, o conceito de quadros inerciais locais ou recorrendo à estrutura mais geral do GTR.