NOTA 92 - O ROMPER DAS CORDAS - de Lee Smolin
1 - A Teoria das Cordas postula que o universo existe em dimensões ainda não observadas e contém muito mais partículas que as actualmente conhecidas. As Teorias das Cordas que sabemos estudar são dadas como erradas.Aquelas que não conseguimos estudar,pensa-se existirem em tão grande número que nenhuma experiência poderá algum dia contradizê-las.
2 - Muitos teóricos das cordas falam e escrevem como se a existência dessas dimensões e partículas adicionais fosse um facto comprovado,de que nenhum cientista pode duvidar (...) Na verdade,nem a teoria nem a experiência oferecem qualquer indício de que existam dimensões extra.
3 - Ponho-me ao lado de Einstein e dos outros que acreditam que a mecânica quãntica é uma descrição incompleta da realidade.(...) Não seremos capazes de resolver os outros grandes problemas a menos que também encontremos um substituto razoàvel para a mecânica quântica.
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O livro de divulgação científica "O Romper das Cordas",escrito pelo físico e professor Lee Smolin,é um trabalho de grande fôlego acerca da Teoria das Cordas,uma teoria da física candidata a "teoria de tudo" para unificar toda a física. Le Smolin,que trabalhou e fez investigação na área da teoria das cordas durante alguns anos e sobre a qual escreveu 18 artigos científicos,põe em dúvida que a teoria das cordas consiga alcançar o objectivo que se propõe:ser uma teoria de tudo,unificando toda a física.E explica,com abundantes factos e com a autoridade científica que possui,porque pensa assim.
Vejamos para já,o que diz sobre a Teoria das Cordas,por exemplo,a wikipédia:"A Teoria das Cordas é um modelo físico cujos blocos fundamentais são objectos extensos unidimensionais,semelhantes a uma corda,e não pontos sem dimensão(partículas),que eram a base da física tradicional.O interesse na teoria das cordas é dirigido pela grande esperança de que ela possa vir a ser uma teoria de tudo,mas,por enquanto,nenhuma teoria das cordas fez alguma nova previsão que possa ser experimentalmente testada.Os novos princípios matemáticos utilizados nesta teoria permitem aos físicos afirmar que o nosso universo possui 11 dimensões: 3 espaciais(altura,largura e comprimento),1 temporal(tempo) e 7 dimensões recurvadas(sendo a estas atribuidas outras propriedades como massa e carga eléctrica,por exemplo),o que explicaria as características das forças fundamentais da natureza. A Teoria das Cordas propõe unificar toda a física e unir a Teoria da Relatividade e a Teoria Quântica numa única estrutura matemática.Embora não esteja totalmente consolidada,a teoria mostra sinais promissores da sua plausabilidade".
Lee Smolin,neste seu livro,parece apontar para a necessidade de encontrar "um substituto razoàvel para a mecânica quântica".Ou seja,o problema não é só a Teoria das Cordas/Teoria M não ser passìvel de ser comprovada;a questão é mais vasta e prende-se com a própria física quântica,que não tem resposta para uma série de problemas e,por isso,terá que ser substituida(ou aperfeiçoada?) por outra teoria. Para Smolin,o fim da física,ainda é uma miragem ...
Em relação à Teoria das Cordas/Teoria M "muito depende agora de quem tinha razão - os que,antes de 1984,rejeitaram a ideia das dimensões adicionais ou aqueles que,depois disso,se convenceram da sua existência".
Quais são os grandes problemas da física teórica ? Lee Smolin identifica 5 grandes problemas : 1º - Combinar a relatividade geral com a teoria quântica numa teoria única que se revele a teoria completa da natureza ; 2º - Resolver os problemas dos fundamentos da mecânica quântica fazendo que a teoria existente faça sentido ou criando uma nova teoria que faça sentido ; 3º - Determinar se as várias partículas e forças podem ser unificadas numa teoria que as explique como manifestações de uma entidade única e fundamental ; 4º - Explicar como os valores das constantes arbitrárias do modelo-padrão da física de partículas são eleitos pela natureza ; 5º - Explicar a matéria escura e a energia escura.Ou,se elas não existirem,determinar como e porquê a gravidade é modificada a grandes escalas.De uma forma mais geral,explicar porque razão as constantes do modelo-padrão da cosmologia,incluindo a energia escura,tomamos valores que tomam.
Afirma Smolin que dos 5 grandes problemas a questão da gravitação quântica é a única que não pode permanecer sem solução,pois,ao contrário das outras,busca apenas a linguagem em que as leis da natureza estão escritas.Por isso,"tentar resolver qualquer dos outros problemas sem resolver este seria como tentar negociar um contrato num país sem leis." E qual é a resposta da teoria das cordas face aos 5 grandes problemas da física ? Lee Smolin,depois de discorrer com profusão sobre a teoria das cordas,responde : "Aqui fica o relatório final:dos cinco problemas principais,a teoria das cordas pode resolver um deles de forma completa - o problema da unificação das partículas e das forças.Foi este o que motivou a criação da teoria das cordas e ainda é o seu êxito mais impressionante. Há indícios de que a teoria das cordas aponta para uma solução do problema da gravitação quântica,mas,no melhor dos casos,aponta para a existência de uma teoria mais profunda,que resolverá o problema da gravitação quântica,em vez de ser ela mesma a solução.Actualmente,a teoria das cordas não resolve nenhum dos três restantes problemas.Parece incapaz de explicar os parâmetros dos modelos-padrão da física e da cosmologia.Apresenta uma lista de candidatos à matéria e há energia escura,mas não prediz nem explica de uma forma única nada sobre eles.De resto,até ao momento,a teoria das cordas não tem nada a dizer sobre o maior mistério de todos:o significado da teoria quântica.Por isso,conclui o A.,"a teoria das cordas não tem obtido resultados suficientes a qualquer nível para justificar que ponhamos quase todos os ovos na sua cesta."
E para lá da teoria das cordas ? "há indícios de novas descobertas experimentais,não previstas pela teoria das cordas,que,se forem confirmadas,vão redireccionar a física".Por exemplo,fala na possibilidade das previsões da inflação estarem a cair por terra e de poder existir uma direção preferencial na radiação a grandes escalas - e cita o cientista português João Magueijo e o seu "eixo do mal" para o qual ninguém tem qualquer explicação racional. Refere-se à MOND - dinâmica newtoniana modificada - como exemplo de física inédita a ter em conta.Os detetores de raios cósmicos de Auger,na Argentina,podem dar origem a resultados que iniciem "uma nova era da física fundamental.
Lee Smolin fala também de como conheceu e,mais tarde,passou a trabalhar,com o cientista portugês João Magueijo,autor do livro "Mais Rápido Que A Luz",de 2003,e da teoria DSRII e suas potencialidades. Chama a João Magueijo "um jovem cosmólogo brilhante de Portugal" com "uma ideia realmente maluca" : a luz deslocou-se mais depressa no universo primordial. E conta o percurso de João Magueijo e a sua colaboração com Andreas Albrecht e de como surgiu a teoria DSR no café "Symposium",em Waterloo,no Canadá. E interroga:"O que dizer da DSR?Poderá haver uma versão da teoria das cordas coerente com ela? Nesta altura o João Magueijo e eu somos as únicas pessoas que investigámos essa questão,e os indícios que encontrámos são mistos.Fomos capazes de construir uma teoria das cordas que satisfaz alguns testes de coerência,mas não conseguimos encontrar uma resposta clara a respeito de outros testes." E volta a referir-se ao cientista português João Magueijo,quando aborda a questão dos "visionários" e dos "artesãos" no estudo e na investigação da física teórica. Diz Lee Smolin:"os mestres artesãos e os visionários interessam-se pela ciência por razões diferentes.Os mestres artesãos foram para a ciência porque deswcobriram na escola que eram bons nessa área.São geralmente os melhores alunos a Matemática e a Física da escola primária à faculdade (...).Os visionários são muito diferentes:são sonhadores.Vão para a ciência porque fazem perguntas sobre a natureza das coisas a que os livros escolares não respondem ... e "são indivíduos altamente independentes e motivados,tão comprometidos com a ciência que a farão mesmo que não possam ganhar a vida com ela". Exemplos de "cientistas visionários":Einstein("acima de todos");Niels Bohr;Schrodinger;Heisenberg;Roger Penrose;Charles Darwin,e,mais recentemente,Ted Jacobson(está entre os líderes da procura de um teste experimental da relatividade restrita);João Magueijo(a ideia que defende,a de que a velocidade da luz pode ter sido muito maior no início do universo,implica que o princípio da relatividade terá que ser,pelo menos,modificado);Robert Laughlin(que recebeu o Prémio Nobel em 1998);Gerard´t Hooft,outro laureado com o Prémio Nobel e associado ao "princípio holográfico",entre outros. E o autor,como se define? "vejo-me como um pretenso visionário que felizmente foi suficientemente bom no ofício para poder contribuir ocasionalmente para resolver problemas." Lee Smolin diz que "a ciência progride quando os cientistas fazem afirmações com um conteùdo verificável,que depois são verificadas" e "a ciência requer um equilíbrio entre a rebilião e o respeito,de modo que haja sempre discussões entre radicais e conservadores".Por isso,a ciência é uma comunidade criativa e,nessa medida,não concorda com a sua "avó marxista" e os seus amigos,que tinham a certeza de estar certos porque a sua "ciência" ensinava a análise correcta da situação." A física teórica é tanto uma arte como uma ciência pois "os melhores teóricos têm um sexto sentido para saber quais os resultados que podem ser ignorados".
A Teoria das Cordas foi primeiro conhecida como Teoria dos Elásticos,mas como faltava uma certa dignidade a esse nome,foi a teoria das cordas que nasceu. O que é uma "corda" ? É uma linha quantizada de fluxo eléctrico - na palavras do físico dinamarquês Holger Nielsen. Algumas cordas podem ter milhões de anos-luz de comprimento.A Física deve ser expressa numa forma independente do fundo e a teoria das cordas é dependente do fundo.
Lee Smolin salienta o apoio qu teve de um benfeitor,preocupado por certo com os fundamentos da macânica quântica,o que lhe permitiu seguir o caminho de investigação que seguiu.E agradece a Jeffrey Epstein ter-lhe perguntado:"O que é que realmente gostaria de fazer?Qual é a sua ideia mai ambiciosa louca?" Diz que a democracia é muito mais do que a regra da maioria.Existe um sistema de ideais e uma ética que transcende a regra da maioria" e que,para a resolução dos problemas da física teórica.a chave é o tempo:"cada vez mais tenho a sensação de que a teoria quântica e a relatividade geral estão profundamente erradas quanto á natureza do tempo.Não é suficiente para as combinar.Há um problema mais profundo,que talvez recue à origem da Física."
Para acabar ! Este livro merecia ter - acho até que devia dizer:exigia ter - um índice remissivo,tal a quantidade de temas e da autores que Lee Smolin aborda ao longo das suas páginas.Apenas,a título de exemplo,aqui ficam alguns:princípio da incerteza;modelo padrão;dimensões adicionais;princípio de gauge;simetria;bosão de Higgs;gravitação quântica;teoria do twistor;supersimetria;teoria M;neutrinos;fotão;gluão;quark;formião;higgsino;buraco negro;horizonte;métodos independentes do fundo;métodos dependentes do fundo;teoria dos elásticos;corda;gravidade quântica em loop;raios gama;raios cósmicos;pensamento de grupo;democracia;comunidade criativa;inflação;relatividade restrita deformada-rrd;etc.,etc.
Espero que a próxima edição já traga o índice remissivo
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