Quais são os fenômenos gravitacionais observados que comprovam a interpretação da relatividade geral para o campo gravitacional?

Passo 1

Beleza, vamos lá! A pergunta é sobre quais fenômenos gravitacionais que a gente já observou que comprovam como a relatividade geral entende o campo gravitacional. Basicamente, a relatividade geral é a teoria de Einstein que explica como a gravidade funciona como a curvatura do espaço-tempo. Para resolver isso, vamos ver alguns exemplos de coisas que a gente já viu no universo que confirmam essa ideia.

Passo 2

Primeiro, temos o retorno do periélio de Mercúrio. Mercúrio, o planeta mais próximo do Sol, tem uma órbita que não é exatamente uma elipse perfeita. Ao longo do tempo, o ponto mais próximo do Sol (chamado periélio) vai mudando de posição. A relatividade geral explica essa mudança de forma precisa, algo que as leis da gravitação de Newton não conseguiam fazer totalmente.

Passo 3

Outro fenômeno é a deflexão da luz pelas estrelas. De acordo com a relatividade geral, a presença de uma massa grande, como o Sol, curva o espaço-tempo ao redor dela. Quando a luz de uma estrela passa perto do Sol, essa curvatura faz com que a luz se desvie do seu caminho original. Isso foi observado durante eclipses solares, confirmando essa previsão de Einstein.

Passo 4

Tem também o desvio gravitacional para o vermelho. Esse fenômeno ocorre quando a luz ou outra radiação sai de uma região com forte campo gravitacional. A energia da luz diminui, fazendo com que ela “desvie para o vermelho” no espectro. Isso significa que a luz parece ter uma frequência menor quando sai de perto de um objeto massivo, como uma estrela ou buraco negro. Essa mudança foi medida e está de acordo com o que a relatividade geral prevê.

Passo 5

Um dos mais recentes e empolgantes confirmações são as ondas gravitacionais. Essas são ondulações no espaço-tempo causadas por eventos violentos, como a fusão de buracos negros ou estrelas de nêutrons. A primeira detecção dessas ondas feita pelo LIGO em 2015 foi uma prova direta das previsões de Einstein sobre como eventos massivos podem gerar essas ondulações no tecido do universo.

Passo 6

Por último, mas não menos importante, temos o arrasto do referencial ou efeito de Lense-Thirring. Esse fenômeno acontece quando um corpo massivo gira, “arrastando” o espaço-tempo ao seu redor. Experimentos com satélites, como o Gravity Probe B, mediram esse efeito, confirmando que a rotação de um corpo grande realmente influencia o espaço-tempo conforme a relatividade geral sugere.

Resposta

Então, resumindo, os principais fenômenos gravitacionais observados que comprovam a interpretação da relatividade geral para o campo gravitacional são:
  1. Retorno do periélio de Mercúrio
  2. Deflexão da luz pelas estrelas
  3. Desvio gravitacional para o vermelho
  4. Ondas gravitacionais
  5. Efeito de arrasto do referencial (Lense-Thirring)
Essas observações todas se alinham com as previsões de Einstein sobre como a gravidade funciona como uma curvatura do espaço-tempo, fortalecendo bastante a teoria da relatividade geral.

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