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O Vibrante Mundo da Teoria das Cordas

por em 12/02/2019 em Ciência | Nenhum comentário

O Vibrante Mundo da Teoria das Cordas

Sim, caros leitores, após algum tempo publicando sobre assuntos mundanos como política e ovelhas axiônicas, volto para a divagação sobre a crise existencial que a física teórica passa atualmente.

Ora, resumindo, falei sobre como a física de partículas chegou a um platô de descobrimentos após a descoberta do bóson de higgs, discuti um pouco sobre teorias de dimensões extras e de supersimetrias. Se você pensou que já íamos chegar nas questões atuais da pesquisa em física, prepare-se para a primeira grande decepção do ano. Hoje vou falar de um movimento que começou nos anos 60 e foi uma grande moda nos 70. Não, não é o movimento hippie, mas é tão vibrante quanto o festival de Woodstock, então coloca Purple Haze pra tocar e vamos brisar nos primórdios da teoria de cordas.

Tudo começou em 1968, o físico italiano Gabriele Veneziano, em um ato de desespero digno de Max Planck descobrindo a natureza quântica da matéria, modelou os mésons como um haltere, nas pontas temos dois quarks e no meio, algo como uma corda mantendo o sistema contido e estável. Essa teoria pareceu funcionar muito bem e de forma elegante, com funções Beta de Euler. Porém, por um azar do destino, na mesma época, surgiu uma teoria que explicava de forma muito mais completa as interações fortes, lembrando que para os quarks, a força fundamental que rege suas interações é a força nuclear forte. A cronodinâmica quântica foi apresentada magistralmente pelo nosso grande amigo Pena no cast de física de partículas, deem uma conferida!

A teoria de Veneziano era bonita demais para ser abandonada, a gente tinha que encontrar algum lugar para usar aquelas equações. Eis que acontece uma coisa que muda tudo, uma verdadeira quebra de paradigma. Em 1970, auge da psicodelia, do uso do LSD, do Soul, da Disco e das cores e das luzes. Foi um japonês que transformou esse mundo de partículas elementares em um mundo muito mais vibrante.

Yoichiro Nambu, no melhor estilo Jimi Hendrix na guitarra, usou as equações de Veneziano e conseguiu mostrar que os bósons eram constituidos de pequenas cordas vibrantes e que diferentes vibrações geram diferentes tipos de partículas. Isso explicaria a grande variedade de partículas que conhecemos hoje, ora, se para cada modo de vibração, temos um bóson diferente, nada mais natural.

Além disso, outro aspecto fascinante da teoria de cordas é a possibilidade de duas soluções distintas das equações, a existência de cordas abertas e cordas fechadas. Não parece grande coisa mas a grande implicação disso é que no caso das cordas abertas, isso descreveria o fóton por exemplo, ou seja, temos a base da teoria eletromagnética. Já para as cordas fechadas, conseguimos obter o gráviton, base do que se precisa para teoria de gravitação sob o olhar de uma teoria de campos. Inclusive, é possível chegar nas equações de gravitação de Einstein a partir dessa solução de cordas fechadas.

Inegavelmente empolgante, não? Essa teoria de cordas primordial tinha naturalmente duas forças fundamentais contidas nela. Será que estamos diante de uma teoria de unificação? Será que a realidade pode ser descrita com cordas vibrando como um grande solo psicodélico?

Vocês devem estar esperando o momento que eu acabo com a alegria, eu devo estar escondendo um problema que vai fazer isso tudo ruir. Bom, vocês estão absolutamente certos.

O primeiro problema é: essa teoria só descreve bósons, como eu disse, fótons e grávitons entre outros. Para descrevermos a realidade, precisamos de férmions. Não existimos sem elétrons, prótons, neutrons, etc..

O segundo problema é pior que uma brisa errada de LSD. Para essa teoria funcionar, o universo deveria ter nada mais nada menos que 26 dimensões, não, não foi um erro de digitação, são VINTE e SEIS dimensões!!! Então, para encaixar, precisamos descobrir mais 22 dimensões.

O terceiro problema é mais técnico. Dentre as partículas que surgem das vibrações, aparecem os táquions, e táquions são um grande problema para qualquer teoria. Tratam-se de partículas que se movem mais rápido que a luz, o que vai de encontro à teoria da relatividade que estabelece a velocidade da luz como limite máximo.

O quarto e último grande problema que vou listar aqui é que essas cordas devem ser tão pequenas que são inacessíveis para detecção (da ordem de 36 zeros depois da vírgula), o que impede qualquer experimento observar diretamente as cordas.

Agora você deve estar se perguntando, com todos esses problemas, como tem gente que ainda fala ou pior, estuda essa teoria?

Lembre que estamos entrando nos anos 70, ainda tem muita coisa para rolar. A SUSY ainda vai entrar na história para mais uma grande revolução.

O rock ainda não morreu!

 

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