A métrica de Schwarzschild aplicada na deflexão da luz

• Autor(a) principal: Martins, Gláucio Gonzaga
• Data de Publicação: 2023
• Tipo de documento: Trabalho de conclusão de curso
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UNESP
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/11449/242427
• topic: Gravidade; métrica de Schwarzschild; deflexão da luz; Gravidade (Física) - Medição; Luz - espalhamento; Relatividade geral (Física); Gravity; Schwarzschild metric; light deflection

Uma imagem que sempre está em minhas lembranças é a de uma noite estrelada de Lua cheia. Atualmente, sempre que tenho a mesma oportunidade rememoro a mesma sensação e contemplação daquele dia. Porém, os poucos anos no estudo da Física adicionou a esta contemplação, indagações e a procura de respostas. Portanto, devido ao fenômeno da deflexão da luz ser a primeira comprovação da Teoria da Relatividade Geral este tema será o meu primeiro estudo que estará representado neste Trabalho de Conclusão de Curso. O objetivo será estudar como o raio de luz desvia sua trajetória e o porquê deste desvio ocorrer no momento em que esta trajetória passa a uma distância específica de um corpo massivo. A deflexão da luz tornou-se uma ferramenta chave na Astronomia e o estudo deste fenômeno, além de relembrar a importância científica do Brasil, descreverá alguns conceitos dos pilares da Relatividade Geral. Primeiramente, estudaremos as Bases da Relatividade Geral em seus princípios descrevendo sistemas de coordenadas. Por tratar de um sistema esférico veremos como a curvatura deste sistema se manifesta, avaliaremos uma função em um ponto utilizando a derivação e ainda para este espaço curvo veremos objetos chamados tensores, já que estes elementos estão presentes na proposta de Einstein de que a gravidade deveria ser uma manifestação da curvatura do espaço-tempo. Como uma simples aplicação das equações de Einstein estudaremos a métrica de Schwarzschild e suas propriedades. Investigaremos a deflexão da luz à medida que passa por um campo gravitacional, onde trataremos das geodésicas e quantidades que são conservadas na trajetória e em sua deflexão. Por fim, obteremos a equação da deflexão da luz com a aplicação da métrica de Schwarzschild. Assim, concluímos que a solução de Schwarzschild é a única solução na Teoria da Relatividade Geral que foi inteiramente comprovada experimentalmente, contudo a Teoria da Relatividade Geral ainda necessita avançar mais inclusive com implementação da mecânica quântica. Pela sua vasta aplicabilidade em sistemas reais a solução de Schwarzschild é a mais importante solução exata das equações de campo de Einstein. Porém apesar de a solução contribuir com um grande prestígio para a Teoria da Relatividade Geral ela é apenas uma parte e não o todo.