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O que aconteceu com a Teoria de Tudo?

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Sarah Charley – Symmetry – 06/07/2023

O que aconteceu com a Teoria de Tudo?

“O mundo provavelmente muito mais complicado do que jamais poderamos imaginar,” diz um dos idealizadores da Teoria de Tudo.
[Imagem: Sandbox Studio/Kimberly Boustead]

Teoria de tudo ou de nada?

“Somente os otimistas conseguem alguma coisa neste mundo”. O fsico terico John Ellis, um dos criadores do Modelo Padro da Fsica de Partculas, conta ter lido este ditado em uma embalagem de doce.

A mensagem ficou gravada, tanto que, em 1986, ele fez referncia a essa sabedoria de embalagem de bala em seu artigo “A Supercorda: Teoria de tudo ou de nada?”, publicado na revista Nature.

“Eu estava muito otimista,” conta ele. “Eu estava bastante positivo sobre isso.”

De acordo com Ellis, “Teoria de Tudo” um termo bastante irnico para uma estrutura abrangente que une todos os fenmenos fsicos em um nvel fundamental. A ideia se tornou viral, tanto cientfica quanto culturalmente. Inmeros autores, filsofos e influenciadores cientficos aderiram ao movimento, incluindo os criadores de um filme biogrfico de 2014 sobre Stephen Hawking.

Ento, por que to poucas pessoas falam sobre uma Teoria de Tudo hoje?

“Ela seria um nico motor que impulsiona tudo. Isso claramente atraente, mas tambm uma viso romntica do mundo ao nosso redor,” defende o professor Francesco Sannino, da Universidade do Sul da Dinamarca.

O que aconteceu com a Teoria de Tudo?

O bom demais Modelo Padro

Hoje, Ellis diz que ainda otimista, mas suas expectativas so mais moderadas. “Eu ficaria feliz com uma teoria de qualquer coisa,” diz ele. “Qualquer coisa alm do que descrito pelo Modelo Padro.”

O Modelo Padro a teoria que os fsicos tm para descrever o mundo subatmico. Mas o Modelo Padro no uma Teoria de Tudo. Ele no consegue explicar a origem da matria no Universo ou sua expanso acelerada, nem por que as galxias giram como se contivessem uma enorme quantidade de matria invisvel, apelidada de matria escura. O Modelo Padro no consegue explicar a gravidade, muito menos como a gravidade pode ser unificada com as outras trs foras fundamentais.

Mas, para ir alm do Modelo Padro, e em direo a uma Teoria de Tudo, os cientistas precisam de um ponto de apoio na forma de um desvio inesperado – um desvio que eles ainda precisam encontrar.

“O Modelo Padro bom demais,” diz o professor Peter Woit, da Universidade de Colmbia. “Apesar de um grande esforo, no conseguimos chegar a algo melhor.”

O que aconteceu com a Teoria de Tudo?

Decepo com o LHC

Quando o LHC (Large Hadron Collider) comeou a operar, em 2008, os fsicos esperavam que finalmente descobririam a fsica alm do esperado. “Vrios colegas pensaram que veramos 100 novas partculas no primeiro dia,” conta Sannino. “Isso foi ingnuo e no o que a natureza decidiu.”

Ellis e muitos outros fsicos esperavam que o LHC descobrisse a supersimetria, uma extenso do Modelo Padro que resolve muitos problemas adicionando muitas novas partculas. A descoberta experimental da supersimetria teria sido um passo concreto em direo Teoria das Supercordas, a verso da “Teoria de Tudo” que Ellis divulgou em seu artigo de 1986.

“A Teoria das Cordas coloca tudo em uma sonhada Teoria de Tudo – voc s precisa comprar mais sete dimenses,” ironiza Sannino.

Mas o LHC encontrou apenas uma nova partcula fundamental: o bson de Higgs, que era a pea final do Modelo Padro. Todos os outros resultados do LHC apenas reforaram previses do Modelo Padro.

A supersimetria parece cada vez menos provvel de estar certa, e a Teoria das Supercordas nunca se materializou em algo com previses concretas e testveis.

“O resto da comunidade est se perguntando: ‘Onde est o bife?’,” comenta Ellis. “Ainda no houve nenhum bife. Talvez os fsicos de partculas tenham se tornado um pouco vegetarianos e perdido o interesse pela fibrosa carne.”

O que aconteceu com a Teoria de Tudo?

A principal candidata superao da fsica atual a Teoria das Supercordas, mas que ainda no foi totalmente desenrolada.
[Imagem: Christoph Schtz/Pixabay]

Continuamos procurando

Uma frao considervel da comunidade de fsicos j foi otimista de que poderiam cultivar a Teoria das Cordas para obter uma ferramenta matemtica capaz de previses concretas. “Isso ainda no aconteceu,” diz Ellis. “As pessoas agora esto muito mais cautelosas.”

Mas nem tudo est perdido. A Teoria das Cordas forneceu novas formas de pensar sobre as relaes entre a gravidade e as outras foras fundamentais, bem como insights sobre a fsica da matria condensada e o que acontece durante as colises nucleares dentro do LHC.

Quando ons pesados colidem dentro do LHC, seus quarks e glons internos se fundem em um fluido quase perfeito. Esse fenmeno difcil de explicar usando abordagens tradicionais, mas as ideias da Teoria das Cordas mostram como elas podem interagir umas com as outras de forma a produzir um fluido com viscosidade e resistncia extremamente baixas.

“A Teoria das Cordas se transformou no apenas em uma candidata a Teoria de Tudo – embora isso ainda soe muito bem – mas tambm em uma teoria de algumas coisas tambm,” diz Ellis.

O que aconteceu com a Teoria de Tudo?

Mundo complicado

Ellis reconhece que o caminho para uma Teoria de Tudo acabou sendo muito mais difcil do que ele e a comunidade cientfica imaginaram na dcada de 1980. “O mundo provavelmente muito mais complicado do que jamais poderamos imaginar,” diz ele.

Mas ele continua sendo um otimista, e ainda acha que os fsicos devem mirar alto. “Newton unificou o movimento da ma e o movimento da Lua,” diz ele. “Se colocarmos nossa viso no alto, obteremos insights profundos.”

Bibliografia:

Artigo: The superstring: theory of everything, or of nothing?
Autores: John Ellis
Revista: Nature Physics
Vol.: 323, pages 595-598
DOI: 10.1038/323595a0

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