O que é espaço curvo?
Qualquer espaço que não seja completamente plano é chamado de espaço curvo. A superfície de uma esfera é um espaço curvo, assim como a superfície de uma sela. Uma esfera é um exemplo de curvatura positiva, ou seja, se um triângulo for feito com linhas retas no espaço curvado, os ângulos serão maiores que os 180 graus normais. Uma sela é um exemplo de espaçamento curvo negativo. A gravidade é causada pela curvatura do espaço - a massa curva o espaço, o que força os objetos a se unirem.
O Teorema de Pitágoras é frequentemente usado para verificar se o espaço é plano ou curvo. Esta fórmula matemática usa o comprimento de cada lado de um triângulo em vez de ângulos. Se os comprimentos correspondem ao que o teorema afirma, então o triângulo está no espaço plano. Se os comprimentos não coincidirem exatamente com o teorema, o triângulo estará no espaço curvo. É difícil medir ângulos em longas distâncias, mas medir os lados ou perímetro de um triângulo pode exibir facilmente a natureza do espaço.
A geometria euclidiana é o estudo de formas no espaço plano. Ele é baseado em uma lista de informações básicas, chamadas axiomas, e prova muitos conceitos matemáticos, como o Teorema de Pitágoras. Os axiomas são frequentemente contestados, o que significa que eles nem sempre são verdadeiros, no espaço curvo ou na geometria não euclidiana. Todos os triângulos têm 180 graus na geometria euclidiana, o que é fácil refutar em espaço curvo medindo cada ângulo com um transferidor.
O espaço curvo desempenha um papel importante na astronomia moderna. A gravidade é considerada o espaço curvo ao redor de um corpo grande que faz com que objetos menores orbitem ou colidam com o corpo grande. Isso não foi descoberto até Einstein publicar sua Teoria da Relatividade Geral, que primeiro descreveu a gravidade como espaço curvo. Antes disso, os astrônomos calculavam órbitas incorretamente porque o espaço era tratado como uma forma euclidiana tridimensional. Os astrônomos modernos podem calcular e prever muito mais com o espaço não euclidiano, como buracos negros e como as galáxias se movem.
Até o pai da física, Isaac Newton, usava a geometria euclidiana. Era a única maneira de estudar formas há mais de 2000 anos. Então, no final do século 19, o axioma que linhas paralelas nunca cruzam foi refutado por Janos Bolyai. Einstein foi capaz de entender a geometria não euclidiana e como ela poderia ser usada para prever corretamente a órbita bizarra de Mercúrio. A visão moderna é que as verdadeiras formas euclidianas existem apenas em espaços distantes de qualquer corpo gravitacional.