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Teoria das cordas

Física

A teoria das cordas é uma tentativa de unificar a Teoria da Relatividade e a Mecânica quântica. Ela afirma que todas as partículas do universo são formadas por cordas.
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O século XX foi extremamente marcante para o desenvolvimento da ciência e para a compreensão sobre a composição do universo. Isso ocorreu graças ao desenvolvimento das teorias mais completas já criadas para descrever a estrutura do universo: A relatividade geral, de Albert Einstein, e a Física Quântica.

Apesar do sucesso dessas teorias, elas deixaram algumas questões em aberto. Primeiramente, a Relatividade Geral não consegue explicar a teoria do Big Bang nem o comportamento dos buracos negros. Em segundo lugar, a Física Quântica não oferece uma explicação satisfatória para a gravitação.

A teoria das cordas foi desenvolvida na tentativa de unificar essas duas principais teorias da Física Moderna. Ela começou a ser desenvolvida em 1919, por Theodor Kaluza, e continua evoluindo. A última inovação foi proposta por Edward Witten entre 1994 e 1997.

  • O que é a Teoria das Cordas?

Se você observar um deserto, em certa altura, o que você verá será um espaço contínuo cuja cor dependerá da coloração da areia que o compõe. Mas se você chegar perto desse deserto, verá que ele é formado por minúsculos grãos de areia. Esses grãos, por sua vez, são constituídos por partículas ainda menores que são invisíveis a olho nu: os átomos. Estes têm sua estrutura formada por elétrons, prótons e nêutrons. Os prótons e nêutrons formam-se de partículas elementares chamadas de quarks. É até esse ponto que vai a Física convencional. A teoria das cordas vai um pouco mais além.

De acordo com a teoria das cordas, os quarks são formados por pequenos filamentos de energia semelhantes a pequenas cordas vibrantes, daí o nome dado à teoria. Essas cordas estariam vibrando em diferentes padrões, com frequências distintas, produzindo as diferentes partículas que compõem o nosso mundo. Observe o esquema da figura a seguir:

A figura mostra que se a matéria for descomposta em suas menores partes, veremos que ela é constituída por pequenas cordas
A figura mostra que se a matéria for descomposta em suas menores partes, veremos que ela é constituída por pequenas cordas

Para facilitar a compreensão, podemos fazer uma analogia entre essas cordas e as cordas de um violão: da mesma forma que as diferentes vibrações das cordas de violão produzem sons diferentes, as vibrações desses pequenos filamentos de energia produzem partículas diferentes.

Ao afirmar que tudo que forma o universo é constituído de uma única forma, a teoria das cordas consegue unificar todas as teorias da Física. Já que todas as partículas que formam a matéria são formadas por apenas uma entidade, todas elas podem ser explicadas por apenas uma teoria. É por isso que a teoria das cordas também pode ser chamada de teoria de todas as coisas (Theory of Everything - TOE).

A principal consequência da teoria das cordas está na sua demonstração matemática: ela não funciona em um universo com três dimensões espaciais, mas, sim, em um com dez dimensões de espaço e uma de tempo! Isso quer dizer que, se a teoria for comprovada, existem sete dimensões espaciais que não conseguimos perceber e que vão além da altura, comprimento e largura. Isso representa uma nova visão do universo bem diferente do que já conhecemos.

Apesar de todos os avanços já apresentados, a teoria das cordas é, ainda, apenas uma ideia e não pode ser demonstrada experimentalmente. Espera-se que, com o avanço das pesquisas em torno dos aceleradores de partículas, seja possível comprová-la nos próximos anos.


Por Mariane Mendes
Graduada em Física

Gostaria de fazer a referência deste texto em um trabalho escolar ou acadêmico? Veja:

TEIXEIRA, Mariane Mendes. "Teoria das cordas"; Brasil Escola. Disponível em <http://brasilescola.uol.com.br/fisica/teoria-das-cordas.htm>. Acesso em 29 de marco de 2017.

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