Teoria das SuperCordas

Existe uma teoria que explica tudo? Desde o universo como um todo até o diminuto mundo subatômico? Por enquanto não, mas o começo da resposta parece que já foi encontrado!!

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Na física moderna temos duas teorias muito bem sucedidas. A Relatividade Geral, uma teoria clássica, explica muito bem fenômenos em escala astronômica, como por exemplo a órbita dos planetas, Big Bang, buracos negros, evolução das estrelas, ondas e lentes gravitacionais, avanço do periélio do Planeta Mercúrio e a força da gravidade.. Já a Mecânica Quântica é muito bem sucedida para explicar o comportamento de partículas atômicas e subatômicas, como as moléculas, átomos, bósons e férmions. Hoje aceitamos que a matéria é feita de átomos. Estes por sua vez são feitos de elétrons, prótons e nêutrons. Estes dois últimos são feitos por quarks up e down. Esses quarks e os elétrons (além de outras partículas) são chamadas de partículas fundamentais, pois não podem ser divididas em partículas menores. Mas afinal, essas partículas são partículas mesmos ou são ondas? Bem, ora se comporta como partículas, ora se comportam como ondas. Ai está a natureza dual dessas partículas e isso caracteriza a mecânica quântica, que utiliza uma função de onda para descreve-las

 

O chamado Modelo Padrão é uma teoria quântica que explica muito bem as 3 forças fundamentais, força eletromagnética, força nuclear forte e fraca, suas partículas mensageiras, etc... Aliás, o Modelo Padrão é a teoria física mais bem sucedida já criada. Como diria Richard P Feynman: "Não há diferença entre o valor experimental e o valor calculado com o Modelo Padrão"

 Mas, nem tudo é perfeito. Infelizmente, a Relatividade Geral não combina com a Mecânica Quântica. Até hoje, não foi possível unir as duas teorias para criar uma mais completa. Essa visão quântica não está de acordo com a força da gravidade, pois na descrição teórica desta, quando se utiliza uma teoria quântica surgem muitas incosistências, grandezas que assumem valores infinitos, invalidando a teoria. Isso por que a Teoria da Relativdade Geral, que descreve a força da gravidade, é uma teoria puramente clássica, que não tem nenhuma característica quântica (como função de onda, níveis discretos de energia, etc...). É uma teoria geométrica! Ai entra a Teoria das Supercordas.

Considerando cordas como sendo a unidade fundamental do nosso universo, e não mais partículas, está sendo possível unir a Relatividade Geral com a Mecânica Quântica, construindo uma teoria única que engloba as 4 forças fundamentais. Tudo então seriam cordas, com comprimento da ordem de grandeza do comprimento de Plank, 10 elevado a -31. Ou seja, elétrons, prótons, nêutrons, muons, bottons, charms, neutrinos, todas as partículas subatômicas seriam na verdade cordas, até mesmos as partículas mensageiras, fótons, e até mesmo o gráviton, partícula mensageira da força gravitacional, peça faltante no modelo padrão. Com essa teoria, todas essas partículas tem uma descrição apropriada, porém, tudo isso deve estar em um espaço com mais dimensões, 10 no total. Essa é uma imposição matemática para a teoria ser conveniente, e que não tem nada a ver com a realidade observada por nós. Mas será que a realidade que nós observamos é a verdadeira?


 

Alguns links muitos bons sobre supercordas! 

 Página do Prof. Victor Rivelles

 SuperStrings Home Page
                      Astronomy Today: um texto mais científico, explicando supercordas.
 

 Sunil Mukhi's Physics Page
   

 The Official String Theory Web Site

 Quer um livro em português escrito para o público leigo explicando tudo e mais um pouco sobre supercordas? Então leia "O Universo Elegante" de Brian Grene. O autor é um físico teórico da Columbia University em Nova York, um pesquisador ativo no campo das supercordas. Muito boa literatura.