5 elementos que vão te ajudar a entender a Teoria das Cordas


Teoria das Cordas

Albert Einstein sonhava com uma única teoria que fosse capaz de explicar todos os enigmas do universo, uma Teoria de Tudo.

O físico morreu sem conseguir finalizar esse trabalho, mas os físicos John Schwarz, Michael Green e Yoichiro Nambu o levaram adiante, e desenvolveram o conceito da Teoria das Cordas.

Para entender o que diz essa teoria, listamos cinco elementos base que estão no coração da teoria das cordas.

1. Cordas, a menor parte da matéria

Cordas

No século XX, físicos descobriram que o átomo seria divisível, pois é composto por partículas muito pequenas denominadas elétrons, prótons e nêutrons.

Os prótons e nêutrons seriam formados por partículas ainda menores chamadas de quarks. Até esse ponto vai a Física convencional, porém a teoria das cordas vai mais além!

Segundo a teoria das cordas, os quarks seriam formados por pequenos filamentos de energia. Esses filamentos poderiam ser comparados a pequenas cordas vibrantes.

O universo inteiro seria formado por essas pequenas cordas, que de acordo com seu comprimento e vibração, definem as características de cada partícula, explicando a grande diversidade do universo.

A teoria das cordas se originou como uma tentativa de descrever as interações das partículas. Desde então, desenvolveu-se em algo muito mais ambicioso: uma abordagem para a construção de uma teoria que unificasse as teorias da física e as forças fundamentais.

2. A teoria de tudo

Teoria de tudo

A física moderna tem duas leis científicas básicas: física quântica e relatividade geral. Essas duas leis científicas representam campos de estudo radicalmente diferentes.

A física quântica estuda os objetos pequenos da natureza, enquanto a relatividade estuda a natureza na escala dos planetas, das galáxias e do universo como um todo.

O problema surge quando é preciso combinar as duas teorias, como por exemplo, para explicar o comportamento dos buracos-negros ou o Big Bang, pois elas acabam divergindo.

Einstein passou parte da vida desenvolvendo sua Teoria do Campo Unificado, um modelo capaz de explicar as 4 forças fundamentais. Agora, cientistas deram continuidade ao seu trabalho e o resultado foi a teoria das cordas.

A teoria das cordas é uma tentativa de unificar a teoria da relatividade, a mecânica quântica e as 4 forças fundamentais, por isso é conhecida como a Teoria de Tudo.

Ela é vista pelos físicos como a principal teoria que possa explicar o universo inteiro, desde o surgimento do Big Bang até o possível fim do universo.

3. Dimensões extras

11 dimensões

Um dos resultados matemáticos da teoria das cordas é que a teoria só faz sentido num mundo com mais de três dimensões espaciais!

Conhecidamente, nosso universo tem três dimensões do espaço (altura, largura e profundidade) e uma de tempo, porém segundo a teoria das cordas, existiriam 11 dimensões.

Existem duas explicações possíveis para a localização das dimensões extras:

  • As dimensões do espaço extra são compactadas a tamanhos incrivelmente pequenos, então nunca as percebemos.
  • Estamos presos em um plano tridimensional, e as dimensões extras são inacessíveis para nós.

4. Multiverso

multiverso

Outra ideia presente nessa teoria é a Multiverso, que, na sua forma mais popular, afirma que mais de um universo distinto emergiu do Big Bang.

Alguns cientistas afirmam que pode haver um quase infinito número de universos paralelos, cada um com suas próprias leis físicas.

5. Supersimetria

supersimetria

Todas as partículas no universo podem ser divididas em dois tipos: bósons e fermions. A teoria das cordas prediz que existe um tipo de conexão, denominada supersimetria, entre estes dois tipos de partículas.

Nessa teoria, para cada fermion, deve existir um bóson e vice-versa.

A supersimetria simplifica muito as equações da teoria de cordas ao permitir que certos termos se cancelem.

O futuro da Teoria

Esses são apenas alguns elementos básicos para entender a Teoria das Cordas, uma das teorias mais complexas já criadas e que está em constante evolução.

A teoria das cordas já teve um grande impacto na matemática, no estudo do universo e na forma como os físicos interpretam experiências, sugerindo novas abordagens e possibilidades.

Infelizmente, a teoria das cordas ainda não pode ser comprovada por falta de experimentos, mas espera-se que com o avanço das pesquisas em torno dos aceleradores de partículas, seja possível comprová-la nos próximos anos.

Infográfico - Teoria das Cordas
Infográfico sobre os elementos presentes na teoria das cordas