A Teoria das Cordas: aposto que você vai se amarrar nessa ideia!
Quando somos pequenos, qualquer coisa pode virar uma divertida brincadeira. Seja o mais novo - e tecnológico - lançamento de uma grande empresa de brinquedos ou uma simples caixa de papelão, absolutamente tudo pode ser transformado em uma grande aventura. Por meio desses, as crianças fazem inúmeras viagens ao redor do mundo, lutam contra diversos inimigos, abrem o seu próprio negócio ou, simplesmente, criam valiosas lembranças com amigos 😄
Gravidade: como provar?
Einstein e a Física Quântica: "Deus não joga dados"
Esta publicação se baseou em informações retiradas das seguintes fontes:
Nesse sentido, eu - assim como muitas outras crianças - adorava a hora do recreio da escola em que estudei durante o Ensino Fundamental, uma vez que poderíamos brincar, por 30 minutos inteiros, com nosso sonho de consumo: a corda de pular. Embora eu tenha sido - e continue sendo - uma menina um tanto desengonçada, adorava pular corda com meus amigos, e ainda me lembro de algumas músicas que costumávamos cantar para definir o ritmo.
Com efeito, depois que comecei a estudar física de forma mais aprofundada, as cordas ganharam um novo significado: mais do que uma fonte de entretenimento, elas se tornaram uma forma de explicar tudo! Tal se dá a partir da Teoria das Cordas, uma teoria que promete se capaz de unificar todas as teorias físicas de que temos conhecimento e, assim, explicar o funcionamento de todo o universo - desde seu surgimento, até sua iminente destruição.
Semelhante teoria, apelidada carinhosamente de "Teoria de Tudo", é considerada um marco nos estudos da física teórica, mas, ao mesmo tempo, vem apresentando uma série de empecilhos para ser aceita pela comunidade científica por um todo, já que ainda não pôde ser comprovada experimentalmente. Sendo assim, a postagem dessa semana conta um pouco sobre a história e os principais conceitos que estão por trás dessa teoria que, talvez, seja capaz de explicar como - e por qual motivo - você está lendo estas palavras neste exato momento...
⚠️ Nesta publicação, serão abordados assuntos relacionados à Física Quântica e ao estudo das Quatro Forças Fundamentais. Assim, caso não esteja muito familiarizado com esses assuntos, recomendo a leitura das seguintes postagens (ambas publicadas neste mesmo blog):
Gravidade: como provar?
Usualmente, quando pensamos a respeito da gravidade, costumamos considerá-la um fato - afinal, as maçãs caem no chão e não podemos sair voando livremente por aí. Porém, prová-la rigorosamente em termos científicos tem se mostrado um enorme desafio, de tal maneira que, até hoje, não se sabe o que é responsável por gerar os efeitos da gravidade que tanto conhecemos.
Por volta de 1665, quando a Europa foi acometida pela peste negra, Isaac Newton propôs a primeira ideia de força gravitacional: uma força de atração entre dois corpos dotados de massa. Não obstante, embora essa teoria tenha se mostrado satisfatória para explicar diversos fenômenos naturais - tais como a queda da famosa maçã ou, ainda, o movimento dos planetas em torno do Sol -, Newton não foi capaz de explicar, de fato, o que geraria essa força.
Nesse contexto, semelhante problema mostrou-se ainda mais complicado quando Einstein, em sua Teoria Especial da Relatividade, constatou que nada poderia ter uma velocidade maior do a da luz, quando no vácuo. A título de curiosidade, tal velocidade (c) é da ordem de 
, ao passo que a velocidade máxima do trem bala japonês Shinkansen, tido como o mais rápido do mundo, é de "meros" 
.
Sendo assim, a proposição de Newton de que a força gravitacional atuava instantaneamente sobre os corpos, independentemente da distância, mostrou-se contraditória à constatação de Einstein. Seguindo-se o raciocínio de Newton, caso o Sol desaparecesse, sentiríamos a ausência da força gravitacional antes de percebermos que sua luz se foi. Mas... Se a luz apresenta a maior velocidade possível no vácuo, isso não seria inverossímil?
Foi com isso em mente que Einstein desenvolveu, em 1915, a Teoria da Relatividade Geral, na qual introduz o conceito de "espaço-tempo": o universo seria formado não por 3, mas por 4 dimensões, de modo que a 4ª dimensão seria, justamente, o tempo! Como consequência, o universo pode ser descrito enquanto uma espécie de tecido esticado, o qual pode ser deformado por objetos muito pesados, tais como planetas e estrelas.
Para podermos entender melhor esse conceito, vamos assistir a um pequeno vídeo, produzido pela BBC News Brasil:
Portanto, segundo Einstein, caso o Sol desaparecesse, inicialmente notaríamos uma profunda escuridão, e só sentiríamos alguma mudança, no que tange à gravidade, depois que as "ondas" no tecido do espaço-tempo se propagassem até a Terra.
Fonte: https://gifer.com/en/snP
Einstein e a Física Quântica: "Deus não joga dados"
Depois de desenvolver a Teoria da Relatividade Geral - a qual ficou amplamente conhecida não só dentre a comunidade científica, como também entre a população em geral -, Einstein debruçou-se sobre um projeto deveras ambicioso: formular uma "teoria de tudo", capaz de relacionar as quatro forças fundamentais e, assim, explicar a origem, o funcionamento, bem como o eventual fim, de tudo que constitui o universo. Porém, nesse processo, o cientista percebeu que sua Teoria da Relatividade, sobretudo no que se refere ao "comportamento" da gravidade, não poderia ser aplicada no estudo de corpos muito pequenos (tais como prótons e elétrons), os quais consistem nos objetos de estudo da Física Quântica.
Nesse sentido, por que não juntar esforços com a proeminente "nova ciência" e, assim, chegar mais perto de desenvolver uma teoria fundamental? A resposta é simples: porque, segundo Einstein, "Deus não joga dados".
Com essa frase, Einstein quis dizer que não aceitava a principal premissa da Física Quântica, isto é, o princípio da incerteza, o qual afirma que, na conjuntura quântica, o mundo é imprevisível, baseando-se, essencialmente, em conceitos estatísticos como a probabilidade.
Diante dessa postura, chegou-se a um impasse: a Relatividade Geral era capaz de explicar os fenômenos em uma escala macroscópica (planetas, estrelas, ...), ao passo que a Física Quântica deveria ser aplicada em escalas extremamente pequenas (átomos, elétrons, ...). Consequentemente, a "teoria de tudo", avidamente buscada por Einstein, deveria, de alguma forma, conciliar tais lógicas que, em um primeiro momento, mostraram-se contraditórias.
A teoria das cordas: uma forma de "amarrar" o micro ao macro
Uma possível solução para esse obstáculo surgiu em 1968, quando Gabriele Veneziano - físico italiano - percebeu que as equações de Euler poderiam ser utilizadas para explicar a força forte (responsável por manter prótons e nêutrons unidos no núcleo do átomo). Tais equações, por sua vez, indicavam a existência de uma "pequena partícula", composta por uma estrutura capaz de se contrair, esticar e, principalmente, vibrar.
Com base nessas observações, e em diversos outros estudos que, inclusive, continuam sendo desenvolvidos até hoje, desenvolveu-se a Teoria das Cordas. De acordo com ela, o universo seria composto, unicamente, por "fibras (ou cordas) de energia vibrantes", de tal maneira que diferentes características de vibração estariam relacionadas à composição de diferentes elementos do universo.
Diante disso, é importante destacar que, embora as fórmulas e embasamentos teóricos envolvidos na Teoria das Cordas sejam capazes de relacionar a Teoria da Relatividade à Física Quântica, essa ainda não é totalmente aceita pela comunidade científica. Dentre as principais razões estão a implicação da existência de 10 à 26 dimensões e, principalmente, o fato de que essa ainda não pode ser comprovada experimentalmente - o que faz com que o valioso "método científico" não possa ser integralmente aplicado.
Recomendações:
A Teoria das Cordas (ou String Theory, em inglês) é um assunto extremamente vasto e interessante, sobre o qual se realizam novas descobertas a cada dia. Por isso, caso tenha se interessado, recomendo a série de documentários "O Universo Elegante", dividida em três partes. Para assisti-las, basta clicar nos links indicados abaixo:
Além disso, caso queira entender um pouco mais sobre a 4ª dimensão proposta por Einstein, você pode gostar do vídeo "Como compreender a 4ª DIMENSÃO espacial?", publicado pelo canal Ponto em Comum (YouTube).
Esta publicação se baseou em informações retiradas das seguintes fontes:
Documentários: "O Universo Elegante", produzido por Public Broadcasting Service (PBS).
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