PODEMOS VOLTAR NO TEMPO???

Duas ilhas vizinhas e uma viagem louca no tempo...

Vamos ver de cima o Planeta Terra na parte superior do globo terrestre, mais precisamente o Estreito de Bering no Mar de Bering que separa dois continentes, o Americano do Asiático. 

Gif do movimento Terrestre no próprio eixo, visto de fora do planeta, demostrando os continentes.

Polos Terrestres: Norte e Sul

Temos dois polos terrestres o Polo Sul onde está localizada a Antártida e o Polo Norte onde estão dois continentes muito póximos o norte da Asia e Europa e o norte da América do Norte (Canadá e Alaska). O encontro desses dois Continentes no mar congelado durante o inverno é real, vamos entender melhor como isso acontece.

Polo Norte Terrestre.

Estreito de Bering

Estreito de Bering, no Alasca no continente.

Estamos entre o continente americano e o continente asiático precisamente na fronteira entre o mar de Bering e o mar de Ciukci (o estreito de Bering): os que você vê são a Ilha do Amanhã (Rússia) e a Ilha Ontem (EUA). Eles estão apenas a 3,7 km de distância, mas há uma diferença de fuso horário de 21 horas entre eles. Conhecidas como Ilhas Diomedes, estão localizadas em dois lados da Linha Internacional de Data: isto faz com que a maior ilha (Amanhã) seja quase um dia à frente da menor (Ontem). Durante 21 horas por dia as duas ilhas estão praticamente em dois dias diferentes.

Crédito: imagem de cima, Dave Cohoe; imagem de baixo, NASA (terra visível)

Menos de 4km de mar separam os dois continentes, sendo possível avistar o "futuro" e o "passado" em algumas horas, na mesma imagem.

Durante o inverno e a temperatura extremamente baixa e o acúmulo de neve o mar congela e é possível a travessia caminhando por sobre o gelo. 

Mas o mais interessante é que se sair da ilha menor para a maior estará pulando 21 horas à frente.

Agora se sair da ilha maior para a menor, o conceito de "Voltar no Tempo" se concretizará, pois estará voltando no tempo 21 horas, ou seja, é possível comemorar duas vezes, por exemplo, o seu aniversário, a virada do ano, os feriados internacionais, etc. Devido a convensão universal da escala de tempo e os fusos horários definidos pelos meridianos.

Linhas Imaginárias

O globo terrestre é dividido em linhas imaginárias chamadas paralelos e meridianos para facilitar a localização e o horário. Os paralelos são linhas horizontais que medem latitude, e os meridianos são linhas verticais que medem longitude. Essa combinação forma o sistema de coordenadas geográficas, que é essencial para encontrar qualquer ponto na Terra. Os meridianos também são usados para definir os fusos horários.

Meridianos

Um meridiano é uma linha imaginária traçada verticalmente sobre a superfície da Terra, que se estende do Polo Norte ao Polo Sul. Ele é uma semi-circunferência que forma parte do sistema de coordenadas geográficas e é utilizado para determinar a longitude de um local. 

Linhas imaginárias:

Os meridianos são linhas imaginárias, não físicas, que os cartógrafos usam para dividir a Terra e facilitar a localização. 

Norte-Sul:

Eles vão do Polo Norte ao Polo Sul, formando semicírculos que se encontram nesses polos. 

Coordenadas geográficas:

Juntamente com os paralelos (linhas horizontais que circundam a Terra), os meridianos compõem o sistema de coordenadas geográficas, que utiliza a latitude e a longitude para identificar qualquer ponto no globo. 

Longitude:

A longitude é a distância de um ponto em relação ao meridiano de referência, que é o Meridiano de Greenwich (no Reino Unido). 

Fusos horários:

Os meridianos também são a base para o sistema de fusos horários, que divide a Terra em zonas de 15 graus de longitude, onde a hora é a mesma. 

Paralelos

Os paralelos terrestres são linhas imaginárias que circundam o planeta no sentido leste-oeste, paralelas ao Equador, e são usadas para medir a latitude. A Linha do Equador é o principal paralelo e divide a Terra em Hemisfério Norte e Hemisfério Sul. Os paralelos são círculos que diminuem de tamanho à medida que se aproximam dos polos. 

Paralelos:

São linhas circulares que se estendem de leste a oeste, paralelas ao Equador. 

Latitude:

A medida de um paralelo é chamada de latitude, variando de 0º na Linha do Equador a 90º nos polos (Norte e Sul). 

Importância:

Os paralelos, juntamente com os meridianos, formam o sistema de coordenadas geográficas, que permite a localização precisa de qualquer ponto na Terra. 

Linha do Equador:

O paralelo mais importante é a Linha do Equador, que divide o planeta em Hemisférios Norte e Sul. 

Outros paralelos importantes:

Além da Linha do Equador, existem outros paralelos notáveis, como o Trópico de Câncer (23,5ºN), o Trópico de Capricórnio (23,5ºS), o Círculo Polar Ártico (66,5ºN) e o Círculo Polar Antártico (66,5ºS). 

Funções:

As latitudes são usadas para determinar as zonas climáticas da Terra, e os paralelos ajudam a definir a localização geográfica.

Fuso Horário

Os fusos horários foram criados com o objetivo de padronizar a contagem das horas no mundo, facilitando as comunicações, o comércio e as viagens. A ideia surgiu com a necessidade de uniformizar a hora em locais distantes, onde antes cada cidade definia seu próprio horário. A divisão do globo em 24 faixas horárias, cada uma com 15 graus de longitude, foi estabelecida para que, ao viajar de leste para oeste (ou vice-versa), o relógio fosse ajustado de acordo com a diferença de horário. 

Como a Terra realiza o seu movimento de rotação de oeste para leste (sentido anti-horário), os doze fusos horários situados no hemisfério Oriental apresentam as suas horas adiantadas em relação às do fuso inicial, e os doze fusos horários situados no hemisfério Ocidental apresentam as suas horas atrasadas em relação à hora do fuso inicial. 

Por convenção internacional, existem 24 fusos horários na superfície do nosso planeta. Cada um mede 15°, e dentro deles, a hora não se altera. A hora em cada um dos fusos é definida tomando-se como referência a Greenwich Mean Time (GMT) ou Tempo Médio de Greenwich, a hora vigente no fuso inicial.

Os fusos horários estão centrados nos meridianos das longitudes que são múltiplos de 15°; as zonas horárias seguem os fusos horários de forma aproximada. Os fusos horários estão definidos geograficamente, enquanto as zonas horárias são definidas politicamente. Estas são bastante irregulares devido às fronteiras nacionais dos vários países (ou fronteiras administrativas internas nos países que contém mais do que uma zona horária) ou devido a questões políticas (caso da China, que poderia abranger 4 zonas horárias, mas todo o país utiliza o horário de Pequim, sofrendo distorções no oeste chinês, no verão o Sol nasce por volta das nove horas da manhã).

Todos os fusos horários e zonas horárias são definidos em relação ao Tempo Universal Coordenado (UTC). O fuso horário que contém Londres estabelece a referência (UTC ou UTC+0) por ser nele que se localiza o meridiano de Greenwich, ou meridiano 0º, que é o meridiano central do fuso horário. Na primavera e no verão a zona horária de Londres tem vindo a passar para o chamado horário de verão, passando a seguir o horário do fuso UTC+1. Das zonas horárias centradas no mesmo fuso que Londres, algumas adotam o chamado horário de verão (Dublin e Lisboa, por exemplo) enquanto outras não o fazem (Reiquiavique, Dakar e Bissau, por exemplo). Como as zonas horárias são definidas politicamente por cada país, em muitas delas o horário legal está desfasado do horário do seu fuso horário de referência.

LID

A Linha Internacional de Data (LID) ou Linha Internacional de Mudança de Data, é uma linha imaginária na superfície terrestre que implica uma mudança de data obrigatória ao cruzá-la. O viajante que ultrapassar a LID, que é o antimeridiano de Greenwich, de oeste para leste, precisa alterar a data do seu relógio para o dia anterior (subtrai-se um dia). Assim como o viajante que ultrapassar a LID de leste para oeste, portanto no sentido contrário ao movimento de rotação da Terra, precisa alterar a data para o dia seguinte (soma-se um dia).

No Brasil atualmente usamos 4 fusos horários. Por convenção, é definido assim. Mas todo o território é cortado por 4 linhas, portanto, deveríamos usar 5 fusos, isso depende de vários fatores territoriais e principalmente político. Mas tudo fica em função do horário oficial de Brasília DF, que é a capital do Brasil.

Devido à grande extensão longitudinal (leste-oeste), o Brasil apresenta mais de 1 fuso horário em seu território. Esses fusos estão atrasados em relação às áreas que estão a leste, inclusive o Meridiano de Greenwich.

Assim, se forem consideradas as ilhas oceânicas brasileiras, chega-se à conclusão de que o Brasil possui quatro fusos horários, todos atrasados em relação a Greenwich, já que o País está situado totalmente no hemisfério ocidental.

O fuso horário brasileiro ou fuso -3 GMT é considerado o mais importante, sendo denominado “hora oficial do país” ou “hora de Brasília”, que engloba a maior parte dos estados brasileiros. 

Esse cenário foi adotado e regulamentado desde o ano de 2013 em todo o país.

Agora retomando o assunto do título do artigo do Blog, podemos voltar no tempo? 

Teoricamente e físicamente não podemos voltar no tempo, isso implicaria em diversas barreiras, inclusive a barreira da velocidade da Luz, então voltar no tempo como dimensão ainda não podemos.

 Lei da Gravitação Universal

A gravitação universal é a força de atração que ocorre entre todos os corpos com massa no universo. Formulada por Isaac Newton, essa lei estabelece que a força gravitacional entre dois objetos é proporcional ao produto de suas massas e inversamente proporcional ao quadrado da distância entre eles.

onde:

	=	força
	=	constante gravitacional
	=	massa do objeto 1
	=	massa do objeto 2
	=	distância entre os centros das massas

Essa força é responsável por diversos fenômenos, como a órbita dos planetas ao redor do Sol, a queda de objetos na Terra e a maré causada pela Lua. A gravitação universal é fundamental para a compreensão da dinâmica do cosmos e das interações entre corpos celestes.

A força gravitacional é sempre atrativa e direcionada do centro de massa de um corpo para o centro de massa do outro.

Além disso, a força gravitacional é diretamente proporcional à massa dos corpos, o que significa que corpos mais massivos exercem uma força gravitacional mais forte uns sobre os outros.

Por outro lado, a força gravitacional é inversamente proporcional ao quadrado da distância entre os corpos, o que significa que corpos mais próximos exercem uma força gravitacional mais forte uns sobre os outros.

Usando essa fórmula, é possível calcular a força gravitacional entre dois corpos em qualquer lugar do universo, desde que se conheçam as suas massas e a distância entre eles.

Essa lei é muito útil para entender a dinâmica celestial, como o movimento dos planetas ao redor do Sol, e tem muitas aplicações práticas, incluindo a navegação por GPS e a previsão do tempo.

Maré é uma mudança cíclica que ocorre com o nível do mar. É causada pela força gravitacional que a Lua e o Sol exercem na Terra. Mesmo o Sol tendo uma massa maior, sua influência é bem menor que a da Lua, devido às distâncias em que se localizam.

Na imagem acima podemos ver 3 casos:

Caso A: a Terra sem influência da Lua ou do Sol;

Caso B: a Terra sob influência da força gravitacional da Lua;

Caso C: a Terra sob influência da força gravitacional da Lua e do Sol.

Resumo sobre a Lei da Gravitação Universal:

Todos os corpos do universo atraem-se mutuamente com uma força proporcional ao produto de suas massas e inversamente proporcional ao quadrado de sua distância;

A Lei da Gravitação Universal é definida em termos da Constante de Gravitação Universal, cujo módulo é igual a  6,67408x10-11 N.m2/kg2. Aproximadamente  6,67x10-11 N.m2/kg2

A Lei da Gravitação Universal foi descoberta e desenvolvida pelo físico inglês Isaac Newton e foi capaz de prever os raios das órbitas de diversos astros, bem como explicar teoricamente a lei empírica descoberta por Johannes Kepler que relaciona o período orbital ao raio da órbita de dois corpos que se atraem gravitacionalmente.

Gravidade

A partir dessa força podemos encontrar uma expressão para encontrar a gravidade de qualquer planeta ou corpo celeste.

Essa equação podemos usar para encontrar a gravidade em qualquer corpo celeste no sistema solar ou no universo.

A equação para a gravidade acima mostra que a gravidade de um planeta, estrela ou qualquer que seja o corpo depende de sua massa (M), da constante de gravitação universal (G) e do inverso do quadrado da distância em que nos encontramos até o centro desse corpo (d), que, no caso de corpos esféricos, é o seu próprio raio.

A Terra, por exemplo, possui massa de 5,972x1024kg e raio médio de 6371km (6,371x106m), logo, podemos calcular o valor médio da gravidade na sua superfície:

Usamos a gravidade aproximadamente g=10m/s2, para facilitar cálculos matemáticos.

Velocidade de escape 

Existe uma velocidade mínima que um objeto precisa atingir em órbita para escapar da gravidade da Terra.

Essa regra não é válida para foguetes, por exemplo, já que a medida em que a altitude aumenta, a velocidade mínima necessária para escapar diminui. E foguetes usam combustíveis e propulsores que os levam a escapar com mais facilidade.

A velocidade de escape é dado pela seguinte fórmula:

onde:

v= é a velocidade de escape;

G= é a constante gravitacional universal

M= é a massa do planeta;

r= é o raio do planeta.

Exemplo aplicado na Terra:
G = 6,67x10-11 N.m2/kg2
M = 5,98x1024 kg
R = 6,38x106 m

Velocidade nos outros Corpos Celestes (Astros):

Constante de gravitação universal

É uma constante de proporcionalidade de módulo igual a 6,67408x10-11 N.m2/kg2, presente na Lei da Gravitação Universal e usada para igualar a razão do produto da massa de dois corpos pelo quadrado de sua distância com o módulo da força de atração entre eles. A constante de gravitação universal é dada, em unidades do Sistema Internacional de Unidades, em N.m²/kg².

A constante da gravitação universal foi determinada entre 1797 e 1798 pelo experimento da balança de torção, realizado pelo físico e químico britânico Henry Cavendish. O experimento tinha como objetivo inicial a determinação da densidade da Terra, mas na época também pôde determinar a constante da gravitação universal com menos de 1% de erro em relação ao valor conhecido atualmente.

Vídeo sobre força gravitacional e a gravidade:

Vídeo sobre a velocidade de escape: