O Universo Acabou De Se Confirmar Como Uma Teoria Das Cordas
Nem sequer tentámos encontrá-lo. Essa é a reviravolta.
Os fisiastas que procuravam uma melhor aderência à gravidade quântica entraram de cabeça no DNA da teoria das cordas. Foi totalmente acidental. Estavam a investigar colisões de partículas de alta energia. Eles queriam corrigir as contas. Em vez disso, encontraram cordas.
Cortar A Maçã
Imagine uma maçã. Corta-o ao meio. Depois quartos. Até às moléculas. Átomos. Protões. Quarks.
A teoria das cordas diz que podemos ir mais longe. Mais profundo que os protões. A natureza não é feita de pontos. É feito de fios vibratórios.
Parece ficção científica, mas as raízes são antigas. Desenvolvido nos anos 60. o objetivo? Combine as pequenas coisas com as grandes.
- Mecânica quântica * lida com o minúsculo. * Relatividade geral * lida com a gravidade. Odeiam-se mutuamente. Matematicamente. Quando você tenta forçar a gravidade para dentro da caixa quântica, as equações explodem. Eles quebram.
A teoria das cordas oferece uma saída. Substitua partículas pontuais por laços de corda. Agite a corda de forma diferente. Você obtém partículas diferentes. Um shake é um elétron. Outro é um * gráviton — – o portador fantasmagórico da gravidade. Também exige pelo menos 10 dimensões. Só vemos quatro. O resto? Escondido.
A testar isto? Impossível. Agora mesmo.
Para ver uma corda, você precisa de energia que desafie a imaginação. Um acelerador de partículas do tamanho de toda a nossa galáxia. Não temos isso.
Então, os físicos trapacearam. Ou ficou esperto. Depende de quem você perguntar.
Bootstrap Ou Busto
Se você não pode olhar diretamente, olhe de lado.
Uma equipa da Caltech, da NYU, e de um instituto de Barcelona decidiu utilizar o método “bootstrap”. Ignore a teoria completa. Comece com quase nada. Algumas regras básicas sobre como a natureza * deve * se comportar em energias extremas.
Veja o que a matemática aparece.
Eles começaram com suposições mínimas. Apenas comportamento de dispersão. Então, sem ser dito, a matemática cresceu cordas.
“As cordas simplesmente caíram.”
Clifford Cheung, da Caltech, diz que eles não tinham suposições sobre cordas. Sem strings na entrada. No entanto, a saída? Assinatura pura da teoria das cordas.
“Nós não começamos com nada sobre cordas… a solução continha a pedra angular.”
É uma prova? Não.
É significativo porque a matemática * poderia * ter ido a qualquer lugar. Seguiu um caminho único para o Reino fibroso.
Uma Torre Infinita De Lixo
Aqui está o que eles encontraram: o espectro de cordas.
No final dos anos 60, Gabriele Veneziano viu uma confusão de dados. Os coletores de partículas cuspem um spray de” lixo ” — partículas de massa variável. Ninguém sabia o que eram. Veneziano escreveu uma função. Ele se encaixa perfeitamente.
Ele revelou uma torre infinita de partículas. Aumento da massa. Rotação crescente. Ordenado. Caótico.
“Ninguém tinha ideia do que se estava a passar.”
Percebemos mais tarde que essas partículas são como harmónicas musicais. Uma corda de violino. Nota Fundamental. Então conotações.
A teoria das cordas é música para a realidade. Vibrações diferentes. Partículas diferentes.
Então veio 1974. John Schwarz e Joel Scherk tiveram uma epifania.
A teoria não se encaixava apenas nas partículas. Tinha de incluir a gravidade.
Ninguém se importava com a gravidade naquela época. A sério. Os físicos estavam interessados nas coisas difíceis. Mas a relatividade geral quebra em alta energia. É uma aproximação de baixa energia. Teoria das cordas? Mantém-se bem comportado. Manteve a sua forma quando outros desmoronaram.
Schwarz lembra – se da emoção.
“Alguma versão da teoria das cordas poderia fornecer… uma teoria quântica unificada.”
Uma corda, muitas vibrações. Cordas abertas. Cordas fechadas. Fotões. Gravitões. Todos dançando no mesmo quadro.
Quando A Gravidade Erra
Vamos falar sobre o modo de falha.
Colisões de alta energia perto da escala de Planck destroçam a física padrão. Você tritura os números com a relatividade geral?
Boom. Infinitos. Disparate.
“Se você tomar a relatividade geral… obtém-se um resultado que não faz novo sentido. Tudo quebra completamente.”
A teoria das cordas evita isso. Tem um truque: Ultra-estanqueidade.
À medida que a energia aumenta, as interações se suavizam. Deixam de ser violentos. Eles param de se espalhar de forma tão agressiva. A matemática mantém-se calma. Não diverge para o infinito.
Cheung coloca desta forma. Partículas nestas energias? Eles mal querem tocar.
“É como as partículas… preferia passar livremente.”
Os pesquisadores usaram duas ideias centrais para forçar a matemática:
– Comportamento ultra-suave
– **Zeros mínimos * * (limites para onde a probabilidade atinge zero)
Essas duas regras forçaram a solução.
Velhas Ideias, Nova Vida
Clifford Cheung chama este método como um sudoku. Poucas pistas. Uma grelha perfeita.
“A ironia profunda é… super retro. É um velho.”
Na verdade, é história antiga nos anos da física. A ideia do bootstrap é antiga. Steven Frautschi. Geoffrey Chew. Eles jogaram este jogo nos anos 60 antes de morrer.
“Eles não começaram com cordas… mas surgiram soluções.”
Hirosi Ooguri, da Caltech, chama isso de renascimento. As ferramentas estão melhores agora. Entendemos o básico mais profundamente. Podemos traduzir suposições em previsões mais rapidamente.
A equipe — incluindo Grant Remmen da NYU — mostrou que as regras básicas de consistência levam diretamente à torre infinita de partículas massivas.
Surgiu automaticamente.
De quase nada.
Referência: “cordas de quase nada”. Aceito em cartas de revisão física. DOI: 10.111 / cw4p-cq7
O financiamento veio do DOE dos EUA, Caltech institutes, NYU fellowship e EU next generation funds. Michele Tarquini e Francesco Sciotti também contribuíram.
Encontramos cordas ignorando-as. Faz-te pensar. O universo é apenas matemática resolvendo-se?
Talvez.
