O Mundo Bizarro das SUPERCORDAS

Imagine um universo onde, no lugar das 3 habituais dimensões espaciais que conhecemos, existam 10, 11, talvez 12 dimensões. E tudo o que existe neste universo - partículas, energia, forças, tudo - seja formado por pequenas cordas vibrantes. Parece ficção? Bem, este é como se parece o mundo descrito pela teoria das SuperCordas (superstrings), que se autoproclama a "Theory of Everything" (TOE).

De onde vêm as 4 forças que conhecemos? De onde vêm as partículas que detectamos? Por que as partículas tem carga? Qual é a natureza do espaço-tempo e gravidade?
Nenhuma teoria conseguiu, ainda, encontrar respostas satisfatórias para todas estas perguntas. Está surgindo, entretanto, uma nova forma de olhar para o universo: a teoria das supercordas não só encontra uma elegante resposta unificada, para todas as perguntas acima, como também nos apresenta um mundo muito diferente do qual pensamos viver. QMCWEB traz para você um resumo desta teoria, seus pontos fortes e fracos, e a opinião de alguns sérios cientistas sobre o assunto.

De acordo com a teoria das SuperStrings os ingredientes do universo não são partículas pontuais - tal como aprendemos na escola. Ao contrário, os ingredientes são finos e minúsculos filamentos, que vibram de acordo com sua energia. Estas cordas podem ser abertas ou fechadas (tal como uma borracha de dinheiro). Todas as partículas fundamentais são, na verdade, formadas por filamento(s) que vibram; de acordo com o modo de vibração das cordas, surgem suas propriedades (massa, energia, carga, etc.). Estas cordas são tão pequenas (na escala do comprimento de Plank - 10^-33cm - e extremamente rígidas: uma tensão de 10³⁹ toneladas. Vistas com os instrumentos hoje disponíveis, estas cordas pareceriam pontos. Os diferentes padrões vibracionais das cordas dão origem a diferentes massas e diferentes cargas.

Os conflitos na unificação

Nascem vários problemas quando se tenta combinar a Teoria Geral da Relatividade com a Teoria de Campo Quântica. O primeiro é o surgimento de infinidades nos cálculos quânticos - coisas como probabilidades infinitas ou negativas. Se trocarmos as partículas pontuais por cordas vibrantes, o problema desaparece.
Outro está relacionado ao "tecido" do espaço-tempo. De acordo com a teoria geral da relatividade, o espaço-tempo é, na ausência de um corpo com massa, liso e uniforme. Mas, na teoria quântica, uma olhada mais de perto (na escala do comprimento de Planck) o espaço-tempo se mostraria como um mar rebelde, devido ao "frenesi" quântico - lembra do experimento da partícula na caixa? (John Wheller utilizou o termo "espuma quântica" para definir o universo observado ultramicroscopicamente). Em suma, a noção de uma geometria espacial lisa e uniforme, o princípio central da relatividade geral, é destruída pelas violentas flutuações do mundo quântico em escalas menores. Em outras palavras, ocorre um conflito entre o Princípio da Incerteza de Heisenberg e o Espaço-Tempo de Einstein.

Pontos x Ondas

De acordo com a mecânica quântica, uma partícula e uma antipartícula podem, momentaneamente, aniquilar uma à outra, produzindo um fóton. O lugar da interação é fixo e imutável: independe da posição ou movimento do observador. Duas cordas podem se colidir e emergir numa terceira corda. Neste caso, o local exato da interação depende da posição e velocidade do observador.

Realidade ou Abstração Matemática?

Embora não exista qualquer evidência experimental que sustente a teoria das supercordas, milhares de artigos científicos já foram publicados. Centenas de pesquisadores, no mundo inteiro, utilizam o dinheiro público para pesquisar surpercordas. Seria o nosso universo tão fantástico e bizarro quanto o descrito pelas supercordas? Ou tudo não passa de abstrações matemáticas, sem correlações com o mundo real? Vejamos o que pesquisadores de renome tem a dizer:

Sheldon Glashow (ganhador do prêmio Nobel da Física): "The theory depends for its existence upon magical coincidences, miracolous cancellations and relations among seemingly unrelated fields of mathematics. (...) Should string theorists be paid by physics departments and allowed to pervert impressionable students?"

Richard Feynman: "The fact that a theory gets rid of infinities is to me not a suficient reason to believe its uniqueness"

Howard Georgi (colega de Glashow): "I'm much happier now to see people spending their time on string theory since I can now see how something usefull will come out of it"