Strings ou Loops? - O Santo Graal da Física
Autor: Física Discutida | Publicado: 2012-08-12T18:41:00-07:00


Desde o século passado temos duas teorias muito bem sucedidas para descrever o funcionamento do universo: uma é a Mecânica Quântica que descreve muito bem os eventos que ocorrem a nível microscópico e por isso tem o status de teoria mais bem sucedida da física moderna. A segunda, é a Relatividade Geral, também chamada de gravitação, essa teoria descreve o funcionamento da gravidade como uma curvatura no espaço-tempo causado pela presença das massas. Mas, o nosso universo vem nos mostrando evidências que ao menos uma das duas está, no mínimo, incompleta. Então façamos nossas apostas: "Strings or Loops?".

Depois que a Mecânica Quântica foi amplamente aceita pela maioria dos físicos do século passado, devido a sua grande precisão em previsões para eventos que até então, não tinham uma explicação satisfatória, isso é, uma explicação que&nbsp;não&nbsp;fosse contra os dados experimentais obtidos em laboratório, surge uma tentativa desesperada de quantizar as forças que&nbsp;conhecíamos&nbsp;a respeito do universo. Eram elas: a força forte, aquela que une os prótons no interior do núcleo atômico, a força fraca, que atua nos léptons e nos quarks, a força eletromagnética, que é&nbsp;responsável&nbsp;pela&nbsp;união&nbsp;dos&nbsp;átomos&nbsp;e das moléculas ou de qualquer outro evento que envolva interação de cargas elétricas. E existe a força gravitacional, que é&nbsp;responsável&nbsp;pela atração entre os corpos massivos.

Seguindo essa ideia de relacionar a Mecânica Quântica com as quatro forças que conhecemos, batemos de frente com uma parede rígida e muito alta: conseguimos quantizar todas as forças, menos, a força gravitacional! Aquela que a princípio devia ser a mais simples, até hoje, não apresenta, ainda, uma solução satisfatória. Os físicos teóricos procuram soluções desde as mais convencionais as mais revolucionárias para &nbsp;esse grande problema, um desafio que é considerado o Santo Graal da física. Uma vez questionando sobre a importância perguntei a um professor: "Se alguém resolver esse problema, ganhará um Prêmio Nobel?" A resposta &nbsp;foi: "Isso está muito acima de um Prêmio Nobel.".


Resumindo em poucas palavras:

Não conseguimos relacionar a Gravitação com a Mecânica Quântica.

Para resolver esse problema temos hoje duas grandes escolas de pensamento: uma é a famosa Teoria de Cordas a outra é a Gravitação Quântica de Loop. A primeira alega que o motivo do problema é que a equação que os teóricos da teoria da Relatividade Geral usam para prever seus resultados são equações não lineares e por isso os termos que ligariam a Gravitação com a Mecânica Quântica&nbsp;são&nbsp;ocultados. A solução, segundo esses pensadores é linearizar a equação de Einstein e então unir a Mecânica Quântica com a Gravidade. Essa teoria prever a existência de cordas muito finas e a matéria e a energia se manifestam de acordo com a&nbsp;frequência&nbsp;e o tamanho da corda envolvida (é claro que nesse pequeno post&nbsp;não&nbsp;poderei nem por alto falar sobre a Teoria de Cordas. Sendo essa apenas uma explicação mais que superficial. O mesmo serve para a Teoria de Gravitação Quântica de Loop). Como é de se esperar essa teoria está de acordo com a Mecânica Quântica.

A segunda escola de pensamento é a Teoria de Gravitação Quântica de Loop, segundo os físicos defensores &nbsp;dessa teoria a geratriz do problema é que a Equação de Schrodinger, equação usada na Mecânica Quântica para se ter acesso a função de onda, que por sua vez, é a máxima informação que se pode obter do sistema., é linear e por isso deve-se por um termo de segunda ordem,&nbsp;não&nbsp;linear, para que a gravidade seja levada em conta na Mecânica Quântica e então unir a Relatividade Geral com a Mecânica Quântica. Essa teoria prever um espaço-tempo discreto ou seja: o espaço é feito de pedacinhos e não de uma malha contínua!

Como se pode ver: temos duas soluções completamente opostas que convergem para um mesmo final! Nenhuma dessas duas teorias é una&nbsp;unanimidade, ambas apresentam pontos&nbsp;desejáveis&nbsp;e&nbsp;indesejáveis. O universo é totalmente linear como diz a Teoria de Cordas ou é totalmente não linear como diz a&nbsp;Teoria de Gravitação Quântica de Loop?

Uma coisa é fato: Quem resolver será algo comparado a Newton ou a Einstein. Então, façam suas apostas?


Strings or Loops?