O CONCEITO DE OBSERVADOR

     A obtenção de dados a partir de um experimento deve ser feita por um observador. Ao contrário do significado ordinário e cotidiano que atribuímos a essa palavra, no contexto da Relatividade Especial, ao se mencionar um observador não se deve, necessariamente, imaginar que este seja uma pessoa, simplesmente. Um "observador", no contexto da Relatividade Especial, poderá, por exemplo, ser uma pessoa que dispõe de um conjunto numeroso de sensores eletrônicos, tais como sensores de luz visível, sensores de infravermelho, sensores de temperatura, sensores de toque, etc, cada qual dotado de um cronômetro preciso e que foi previamente sincronizado com os demais cronômetros. Ou poderá, ainda, ser constituído por um conjunto de inúmeras pessoas, os auxiliares de uma pessoa-observador central, cada qual munida de instrumentos de medidas e de um relógio individual preciso, previamente sincronizado com os demais, e posicionada numa determinada posição do espaço.

     Como fazer para sincronizar todos os cronômetros de maneira que não deixe nenhuma dúvida de que todos marcarão o mesmo horário para um determinado acontecimento que se queira registrar? Poderíamos, é claro, simplesmente sincronizá-los quando eles estão em repouso num mesmo local, e depois levarmos cada um deles para seus respectivos locais. Mas será que o ato de transportá-los não influenciaria seus andamentos? Para evitar esta dúvida, vamos conceber uma experiência de pensamento para explicar como isso pode ser realizado de outra maneira que evite o transporte dos relógios a partir de uma mesma posição. Suponha que temos que sincronizar n cronômetros com o cronômetro usado pelo observador-central, o qual reunirá e registrará todos os dados recolhidos por seus auxiliares. Vamos imaginar que o observador-chefe zere seu cronômetro num instante qualquer (que será considerado como t = 0), que sua posição seja a origem do sistema de coordenadas escolhido e que ele emita, neste mesmo instante, um sinal luminoso dirigido a todos seus auxiliares. Um desses, que se encontra, por exemplo, a uma determinada distância x do observador-chefe, ao receber o sinal luminoso imediatamente acertará seu cronômetro para que inicie a contagem do tempo já marcando t = x/c, onde c é a velocidade com a qual a luz se propaga (e que é, supostamente, conhecida). E assim, sucessivamente, o mesmo ocorrerá com todos os outros observadores-auxiliares. Dessa maneira, poderemos ter certeza de que todos os cronômetros a serem usados estarão corretamente sincronizados com o cronômetro do observador-chefe sem ter de acelerá-los e movê-los de um lugar para outro.

     Suponhamos que tivéssemos de sincronizar cronômetros hipotéticos localizados nos planetas Mercúrio, Terra, Marte, Júpiter, Urano e Plutão a partir de um feixe de luz proveniente do Sol. Num determinado instante, um feixe de luz seria emitido pelo Sol e a partir dele todos os cronômetros, em todos os planetas mencionados, seriam sincronizados pela incidência do feixe de luz num sensor fixo em cada cronômetro. Dessa maneira, todos eles passariam a marcar o mesmo instante de tempo, ou seja, estariam sincronizados. Veja a simulação:

     Se ainda acreditássemos, como se acreditou por muito tempo, que a propagação da luz é instantânea, diríamos que no instante em que o raio de luz saiu do Sol todos os cronômetros que estavam à espera do "sinal luminoso" seriam zerados, e começariam imediatamente a contagem do tempo. Mas isso não é verdade. É preciso considerar que a luz tem velocidade finita de propagação e que diferem entre si as distâncias de cada planeta até o Sol. Assim, ao receber o feixe de luz, o sensor seria acionado e imediatamente o cronômetro daquele planeta iniciaria sua contagem do tempo começando não do zero, mas de um valor igual ao tempo que a luz levou para viajar até o referido planeta. Então, usando este método, poderíamos ter certeza de que, ao final do processo, todos os cronômetros estarão devidamente sincronizados e registrando o mesmo tempo.

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