Entendendo a Teoria das Cordas

Multiverso? 26 dimensões? Estas são apenas algumas das coisas normais no universo regido pelas Cordas.

Por | @Evilmaax Ciência

Há algumas semanas escrevi aqui uma explicação leiga, mas de fácil entendimento sobre o tão famoso e tão pouco entendido Gato de Schrödinger. Recebi alguns e-mails elogiando o texto, então resolvi tocar noutro assunto que é muito comentado, mas pouco entendido: A Teoria das Cordas.

A teoria é uma das mais promissoras e badaladas entre os físicos teóricos, incluindo o genial Sheldon Cooper, e não por acaso é chamada de a Teoria de Todas as Coisas. O motivo é simples: assim que ela for comprovada poderá explicar tudo o que não sabemos e mudar muita daquilo que hoje achamos ter certeza.

Vamos então (tentar) entender o porquê dela estar por todos os lados:

O basicão

Nossa física tradicional tem uma certeza: tudo é composto de partículas, ou, pontos sem dimensão, que estão alocados em algum lugar do espaço. Certamente você conhece esses pontos, eles são os famosos átomos.

Assim, estes pontos organizam-se de modo que formam a tela em que você está lendo este texto, o seu coração que está batendo neste momento (assim espero) e tudo o mais que existe no universo. Tudo certo, porém, em algum momento os estudos avançaram ao ponto em que nossa física tradicional não conseguia explicar.

E aí que entra a Teoria das Cordas.

Pense que você está enxergando um átomo no microscópio. Vá aproximando, aproximando, olhe o seu núcleo, os elétrons girando em seu entorno, aproxime mais até ver os quarks que compõem os elétrons, prótons e nêutrons e vá em frente. Depois de uma longa viagem você enxergaria pequenos filamentos conhecidos como Cordas, mas claro, isso se tivéssemos tecnologia para ver algo tão pequeno, afinal uma Corda aproxima-se do comprimento de Planck (a menor medida do universo) medindo cerca de 1x10-35, ou seja 0.000000000000000000000000000000000001 metro. Para ilustrar: se um ÁTOMO fosse do tamanho do UNIVERSO INTEIRO, uma destas Cordas não seria maior que uma árvore comum, dessas que tem aí na sua rua.

Nesse modelo as coisas não são pontos soltos no universo que se agrupam por algum motivo para formar os objetos, mas sim longos objetos unidimensionais que formam a base do cosmos. Em outras palavras: não são mais os átomos e seus derivados que formam as partículas fundamentais do universo, mas sim as Cordas.

O multiverso e outras loucuras

A partir daí TUDO depende das Cordas e da maneira como elas vibram.Representação das múltiplas dimensõesRepresentação das múltiplas dimensões

Assim como as 6 cordas de um violão podem gerar infinitos sons apenas variando a posição em que são pressionadas pelos dedos do Seu Madruga: A massa de um elemento, as propriedades físicas como o tempo, a carga positiva ou negativa de uma partícula, o ponto de fusão, a velocidade, etc. tudo varia da forma como as Cordas estão vibrando.

Com este resultado em mente os cientistas puseram as calculadoras para funcionar e foram atrás de cálculos que comprovassem o que eles estavam desejando. A boa notícia é que eles conseguiram, porém a má notícia completamente louca é que, segundo a matemática, para que possa ser possível um universo regido por cordas, estamos lidando não com um espaço de apenas 4 dimensões, mas sim 11 (a teoria mais aceita), 10, ou até 26, dependendo da sua corrente teórica.

Veja bem: Toda a complexidade do nosso universo foi gerada com base nas 4 dimensões que conhecemos (altura, largura, profundidade e tempo), agora imagine você as possibilidades que 11 dimensões nos proporcionam. Quantos formatos de universo diferentes poderiam ser gerados. Segundo o modelo matemático o número de possíveis cenários é 1 seguido de mais de 500 zeros, isso mesmo, nem tem como escrever isso.

Por conta disso um dos pontos mais polêmicos e queridos da Teoria das Cordas é que ela comprova – ao menos na base do cálculo – que estamos vivendo em 1 dos infinitos universos possíveis.

Problemas em que ela vai nos ajudar

A física e o conhecimento de todo o nosso universo foi revolucionado no início do século XX com as publicações de Einstein. Sua Teoria Geral da Relatividade deu novos rumos à área que não recebia uma atualização significativa desde Newton e a descoberta da gravidade, há cerca de 200 anos antes.

Porém, nem mesmo Einstein, tido por muitos como o mais brilhante físico, conseguiu explicar algumas coisas. E, embora seus cálculos fossem tão precisos ao ponto de explicar coisas que não tínhamos nem mesmo como saber na época, há situações em que eles são inúteis, como no caso de um buraco negro ou até mesmo do Big Bang. 

E aí entra a Teoria das Cordas, e sabe por quê? Porque ela consegue ir antes do Big Bang, explicando uma das questões mais complicadas de todas: Como surgiu nosso universo e o que tinha antes dele.

Seriam estes emaranhados a verdadeira aparência das Cordas?Seriam estes emaranhados a verdadeira aparência das Cordas?

O que tinha antes do Big Bang

Se para Einstein era impossível saber o que tinha antes da Grande Explosão, para a Teoria das Cordas isso é fácil. Basta voltarmos ao multiverso que falamos há pouco.

Pense em bolhas de sabão (colocarei a explicação em vídeo com as palavras do brilhante Michio Kaku no final desse post). Imagine que nosso universo é uma bolha de sabão em expansão. Porém ela não está sozinha, há outras bolhas de sabão por aí, o que no caso real seriam os multiversos, ou seja, outros universos.

Sabemos que quando uma bolha de sabão choca-se com outra pode acontecer uma fusão, criando uma bolha maior e uniforme, o que, de acordo com a Teoria das Cordas, teria acontecido conosco. Nosso Big Bang seria a junção de 2 bolas de sabão, ou, de 2 universos. E mais: continuando na analogia das bolhas, caso haja a separação de um bolhaverso maior em 2 menores teremos, também, 2 universos diferentes que serão criados.

E sobre a quantidade de universos orbitando “por aí” procurando um encontro para se chocarem e produzir outros universos, lembre-se daquele número de 1 seguido de 500 zeros.

O buraco negro como você nunca viu

E apenas para pegar mais um ponto que citamos há pouco, imagine o buraco negro. De acordo com o modelo físico atual – que fora proposta por Einstein – o que entra em um buraco, perde-se lá dentro. Nem mesmo a luz consegue escapar. Mas, de acordo com as Cordas, não é bem assim.

Trata-se de um princípio chamado “Princípio Holográfico” que diz que o as coisas não deixam de existir ao entrar em um buraco negro, mas sim que são alocadas no horizonte do mesmo. Ou seja, toda e qualquer informação de um espaço pode ser representada pelas informações contidas na fronteira daquela região.

Em outras palavras, se você tiver um recinto fechado, pode modelar todos os eventos dentro daquele recinto criando uma teoria que só leva em conta o que acontece entre as paredes do aposento. 

Se confirmada as previsões, o que sabemos sobre os buracos negros pode mudar completamenteSe confirmada as previsões, o que sabemos sobre os buracos negros pode mudar completamente

Em que ponto estamos?

No princípio.

A Teoria das Cordas remonta ao primeiro quartel do século XX, quando começou a aparecer aqui e ali com algumas ideias meio soltas até ser condensada e transformada em “teoria” nos anos 80.

De lá para cá não se pôde comprovar nada que vá além das provas matemáticas. Não temos tecnologia para enxergar algo tão minúsculo como as cordas ou suas dimensões e muito menos para simular seu funcionamento de forma controlada em laboratório. Porém, as expectativas são animadoras. Espera-se que em 20 ou 30 anos os aceleradores de partículas consigam encontrar evidências capazes de solidificar as teorias de como o mundo subatômico funciona e, de quebra, explicar algumas coisas que até hoje são um enigma.

E aí, qual o próximo assunto instigante que você gostaria de ver por aqui. Deixe nos comentários. E logo abaixo o vídeo prometido:

Para saber mais

Mais sobre: ciencia universo
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