5 elementos que vão te ajudar a entender a 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, desenvolvendo o conceito da Teoria das Cordas.

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

1. Cordas, a menor parte da matéria

Cordas

No século XX, os físicos descobriram que o átomo é 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 aí ainda estamos lidando com 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. Isso explicaria a grande diversidade do universo.

A teoria das cordas se originou como uma tentativa de descrever as interações dessas partículas. Porém, ela passou a ter um propósito 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, pois enquanto a física quântica estuda os objetos pequenos da natureza, 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, que seria 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

Conhecidamente, nosso universo tem três dimensões do espaço, que seriam a altura, largura e profundidade, e uma de tempo. Mas acontece que a teoria das cordas só faz sentido num mundo com mais de três dimensões espaciais! Aliás, de acordo com essa teoria, existiriam 11 dimensões.

Existem duas explicações possíveis para a localização das dimensões extras:

  • As dimensões do espaço extra são compactadas a tamanhos incrivelmente pequenos, por isso não conseguimos as  perceber.
  • 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 afirma que mais de um universo surgiu durante o 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. Segundo a teoria das cordas, existe um tipo de conexão entre estes dois tipos de partículas, chamada de supersimetria, 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 causou grande impacto em diversas áreas, como a matemática, o estudo do universo e na forma como os físicos interpretam experiências, sugerindo novas abordagens e possibilidades. Por falta de experimentos, essa teoria ainda não pode ser comprovada, 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

Veja também a última teoria de Stephen Hawking sobre os buracos negros.