A FÍSICA É TEÓRICA, MAS A DIVERSÃO É REAL.

Se a história da luz nos ensina alguma coisa, é que a ciência não avança necessariamente em linha reta. Algumas ideias desaparecem, outras sobrevivem, algumas são abandonadas e depois ressuscitam sob uma forma completamente diferente.

Talvez a Teoria das Cordas — que vem sendo considerada desde a década de 1970 uma das candidatas mais ambiciosas a uma Teoria de Tudo, capaz de descrever sob um mesmo arcabouço as partículas fundamentais e as forças da natureza, incluindo a gravidade — esteja vivendo justamente um desses momentos de espera. Até porque já se passaram mais de cinquenta anos, e o tão sonhado casamento entre a Relatividade Geral e a Mecânica Quântica ainda não aconteceu.

A dificuldade não está apenas na matemática, mas na possibilidade de verificar experimentalmente aquilo que a matemática prevê. A Teoria das Cordas propõe que as partículas fundamentais não sejam objetos pontuais, mas minúsculas cordas vibrantes que, dependendo da maneira como vibram, se manifestam como partículas diferentes. E entre seus estados de vibração surge algo que se comporta como o gráviton — a hipotética partícula mediadora da gravidade quântica. Ou seja: a gravidade aparece naturalmente dentro da estrutura da teoria. Só que há um pequeno inconveniente.

As escalas envolvidas são tão diminutas e as energias necessárias tão elevadas que testar diretamente as previsões mais fundamentais da teoria está além das possibilidades experimentais atuais. E as dimensões extras constituem outro problema: nas formulações mais conhecidas, o Universo precisa de dez ou onze dimensões, mas as dimensões adicionais estariam compactificadas em escalas extraordinariamente pequenas. Consequentemente, não conseguimos enxergá-las, medir sua geometria ou passear por elas. Pelo menos por enquanto.

Ainda assim, seria injusto concluir que a Teoria das Cordas não produziu nada de importante simplesmente porque ainda não sabemos se ela descreve literalmente o nosso Universo. Uma das maiores contribuições de seu desenvolvimento foi justamente revelar conexões inesperadas entre áreas da matemática e da física que pareciam não ter relação alguma. O físico Edward Witten, um dos mais conceituados nomes da área, mostrou como a teoria poderia estabelecer pontes entre diferentes formulações matemáticas e físicas. Dessa evolução surgiu, entre outras coisas, a Teoria M, que reúne diferentes versões das supercordas sob uma estrutura mais abrangente.

E há ainda uma conexão particularmente fascinante: em 1997, o físico argentino Juan Maldacena propôs a chamada correspondência AdS/CFT — uma relação profunda entre uma teoria gravitacional definida em determinado espaço e uma teoria quântica sem gravidade formulada em uma dimensão menor. Em termos simplificados, uma descrição que contém gravidade pode ser equivalente a outra que não contém gravidade. Parece absurdo, mas é justamente por isso que é fascinante.

A correspondência AdS/CFT não transformou a Teoria das Cordas numa teoria experimentalmente comprovada, mas numa ferramenta extremamente poderosa para investigar problemas de gravidade quântica, buracos negros e teoria quântica de campos. Ou seja: mesmo uma teoria cuja relação com a realidade ainda não foi demonstrada pode produzir matemática e ferramentas capazes de iluminar problemas reais da física. E talvez seja essa a parte mais interessante da história.

A ciência não é apenas uma coleção de respostas confirmadas. Ela também é uma coleção de perguntas bem formuladas, hipóteses ousadas e caminhos que, às vezes, levam a lugares que ninguém imaginava encontrar. A Teoria das Cordas pode um dia receber a confirmação experimental que seus defensores esperam, mas também pode ser abandonada por uma teoria mais abrangente ou ainda se revelar parcialmente correta, como aconteceu tantas vezes na história da física: O fato é que não sabemos, e talvez seja justamente isso que torna a história tão interessante.

No fundo, a Teoria das Cordas não está apenas tentando descobrir do que o Universo é feito. Ela está tentando descobrir qual é a arquitetura da própria realidade. Se um dia conseguirmos testar suas previsões, talvez descubramos que o espaço possui dimensões que jamais percebemos, que a gravidade tem uma estrutura quântica e que aquilo que chamamos de partículas são apenas diferentes manifestações de uma mesma realidade fundamental. Se não conseguirmos… bem, a ciência terá aprendido alguma coisa igualmente valiosa: que a natureza não é obrigada a obedecer às nossas melhores ideias.

Como dizia uma antiga frase estampada numa camiseta: "A física é teórica, mas a diversão é real.” Talvez a Teoria das Cordas não seja a Teoria de Tudo, mas apenas uma ponte, e algumas das maiores descobertas da ciência começaram exatamente assim: alguém construiu uma ponte antes mesmo de saber aonde o outro lado levaria.

E nós, naturalmente, continuaremos atravessando.

DE VOLTA ÀS VIAGENS NO TEMPO — 123ª PARTE

O TEMPO É A SUBSTÂNCIA DA QUAL SOMOS FEITOS: UM RIO QUE NOS ARREBATA… MAS NÓS SOMOS O RIO.

Viagens no tempo, universos paralelos e dimensões extras fazem parte do imaginário de quem tenta compreender os limites do espaço e do tempo. Para alguns físicos, não se trata apenas de temas de ficção científica, e sim de consequências possíveis de teorias matemáticas que tentam descrever a natureza em suas escalas mais fundamentais.

Um desses pesquisadores é o iraniano Cumrun Vafa, professor da Universidade Harvard e um dos nomes mais influentes da Teoria das Cordas. Seu trabalho está ligado a uma das maiores ambições da física contemporânea: encontrar uma estrutura capaz de conciliar a mecânica quântica — que descreve o mundo das partículas — com a Relatividade Geral de Einstein, extraordinariamente bem-sucedida na descrição da gravidade, das estrelas, dos planetas e da estrutura do cosmos.

O problema é que, para funcionar, a Teoria das Cordas exige uma realidade muito mais complexa do que aquela que nossos sentidos conseguem perceber. Dependendo da formulação, o Universo teria dez ou onze dimensões, embora as adicionais permaneçam compactificadas em escalas inimaginavelmente pequenas, inviabilizando sua medição com os recursos de que dispomos atualmente. Isso sem falar que não temos qualquer evidência experimental direta de sua existência.

E aqui surge uma questão que acompanha a ciência desde seus primórdios: até onde podemos confiar numa teoria que ainda não conseguimos testar? Segundo Vafa, compreender a física não significa necessariamente mergulhar em um oceano de equações. Muitas ideias aparentemente complicadas podem ser apresentadas por meio de exemplos simples, desde que consigamos enxergar o princípio escondido por trás deles.

Um dos episódios mais famosos da história da ciência envolve Galileu Galilei. Reza a lenda que ele teria deixado cair objetos de massas diferentes do alto da Torre de Pisa para demonstrar que, desprezando a resistência do ar, a velocidade de queda não depende da massa do corpo. A história provavelmente foi embelezada ao longo do tempo e não há evidência sólida de que o polímata italiano tenha realizado exatamente esse experimento na torre. Mas sabemos que ele estudou cuidadosamente a queda dos corpos e chegou a conclusões que contrariavam a física aristotélica. 

A ideia fundamental, entretanto, permanece extraordinária: um fenômeno aparentemente simples pode esconder uma verdade profundamente contraintuitiva. É mais ou menos isso que acontece quando tentamos falar sobre dimensões extras, universos paralelos ou uma possível teoria que una toda a física. Não precisamos necessariamente começar pelas equações. Podemos começar pela pergunta, e talvez a pergunta mais importante seja justamente esta: e se aquilo que chamamos de realidade for apenas uma parte muito pequena daquilo que existe?

A Teoria das Cordas parte de uma hipótese tão simples quanto ousada: as partículas fundamentais não seriam pontos sem dimensão, mas diminutas cordas que vibram de diferentes maneiras. Cada padrão de vibração corresponderia a uma partícula diferente — uma espécie de sinfonia cósmica na qual elétrons, quarks e outras partículas seriam notas produzidas por um mesmo instrumento fundamental.

A premissa é matematicamente elegante, mas a natureza não premia a elegância. Para que ela seja levada a sério como descrição física do Universo, é preciso encontrar alguma maneira de confrontá-la com a realidade. E é justamente aí que começa o problema. 

As dimensões adicionais previstas por suas formulações mais conhecidas seriam tão pequenas e compactas que não conseguimos observá-las diretamente. Ademais, a energia necessária para testar muitos de seus efeitos estariam além da capacidade dos aceleradores de partículas atuais.

A teoria também prevê naturalmente um candidato a mediador quântico da gravidade: o gráviton. Mas nenhuma experiência conseguiu detectar essa partícula, e estruturas associadas à supersimetria, embora fundamentais em muitas formulações das supercordas, também permanecem sem confirmação experimental.

Isso não significa que a Teoria das Cordas esteja errada, apenas que, até agora, a matemática chegou mais longe do que o laboratório. E a história da ciência mostra que isso nem sempre é motivo para abandonar uma ideia. A própria natureza da luz oferece um exemplo magnífico de como a ciência pode avançar aos tropeços, mudar de direção e, décadas depois, descobrir que ideias aparentemente incompatíveis continham pedaços da verdade.

Newton defendia uma concepção corpuscular da luz, enquanto Christian Huygens sustentava que ela tinha natureza ondulatória. As duas interpretações disputaram espaço até o início do século XIX, quando os experimentos de Thomas Young e os trabalhos de Augustin-Jean Fresnel forneceram evidências extraordinárias em favor da natureza ondulatória. 

Parecia que a questão estava resolvida, mas em 1915 Einstein explicou o efeito fotoelétrico, mostrando que a luz também podia ser descrita em termos de quanta de energia (mais tarde, esses quanta seriam chamados de fótons, mas a luz não precisou escolher entre ser onda ou partícula). Hoje sabemos que a luz apresenta aquilo que chamamos de dualidade onda-partícula. A antiga disputa entre duas explicações aparentemente incompatíveis acabou dando lugar a uma descrição quântica muito mais estranha — e muito mais profunda.

Uma das maiores lições da história da física ensina que uma teoria pode perder espaço, parecer ultrapassada e, ainda assim, preservar uma parte da verdade que será recuperada quando o conhecimento avançar. É por isso que a ausência de confirmação experimental da Teoria das Cordas não encerra necessariamente a história. Pode ser apenas o intervalo entre uma pergunta e o experimento capaz de respondê-la; afinal, a matemática pode apontar para lugares onde os instrumentos ainda não conseguem chegar.

E talvez seja justamente aí que comece a próxima etapa da nossa viagem.

Continua…

DE VOLTA ÀS VIAGENS NO TEMPO — 122ª PARTE

DEIXEMOS QUE OS SEGUNDOS SE CURVEM DIANTE DA NOSSA VONTADE DE CRIAR.

Até aqui, percorremos um caminho que nos levou das ideias de Einstein às dimensões ocultas da Teoria das Cordas, passando por buracos de minhoca, universos paralelos e atalhos pelo espaço-tempo.

Diante disso, a pergunta que naturalmente se impõe é: se a Física admite tantas possibilidades extraordinárias, por que ninguém voltou ao passado para alterar a História?

CONTINUA DEPOIS DA POLÍTICA

Os vazamentos transformaram o inquérito sobre o escândalo do Master em um cano furado, colocando 50% do STF na fila do patíbulo.. Na última sexta-feira, o presidente de turno da corte divulgou um ofício enviado ao chefe da Polícia Federal no qual anotou que dará os "encaminhamentos devidos" assim que receber da corporação o relatório com todas as informações disponíveis "sem exceção de pessoa".

Há sete meses, embora a obviedade já saltasse aos olhos, o Supremo, fingindo-se de cego, enviou ao arquivo morto relatório em que a PF expôs, em 200 páginas, as relações comerciais de Dias Toffoli com o esquema de Daniel Vorcaro. Deu no que está dando. 

No mês passado, o tribunal voltou a se defrontar com o óbvio ao tomar conhecimento das mensagens enviadas por Vorcaro a Alexandre de Moraes, e, em sessão que entrou para a história como um vexame, tropeçou no óbvio, piscou para o óbvio, voltou a fingir que o óbvio não é o óbvio e o empurrou com a barriga.

Sobreveio a quebra do sigilo do celular de Vorcaro, que trouxe à luz fotos e mensagens que expõem, direta ou indiretamente, Nunes Marques, André Mendonça e Luiz Fux, além de deixar o PGR numa sinuca de bico — a autoridade de Paulo Gonet foi como que diluída no uísque e defumada na fumaça do charuto patrocinado pelo investigado. E nada.

Em seu ofício, Fachin disse estar convicto de que a PF e o Ministério Público "desempenharão suas atribuições com a independência, a responsabilidade e o rigor que delas se espera", e avaliou que "a preservação da confiança pública nas instituições exige que eventuais ilícitos sejam investigados com seriedade, transparência e respeito à ordem constitucional". 

O palavrório recolocou o óbvio no trilho. Agora só falta transformá-lo num lote de ações práticas, mesmo porque confiança não orna com a dúvida, e a credibilidade de um tribunal é inversamente proporcional à suspeita que recai sobre seus integrantes.

À primeira vista, basta impedir o casamento dos próprios pais, eliminar o avô antes do nascimento do pai ou convencer Einstein a abandonar a Física e se dedicar ao violino para que toda a História seja reescrita. Afinal, uma única viagem ao passado colocaria em xeque um dos pilares da lógica: a relação entre causa e efeito.

Em outras palavras, o efeito passaria a determinar a própria causa, algo que desafia nossa intuição e coloca em xeque a lógica sobre a qual construímos nossa compreensão do mundo. E parece que a natureza não gosta desse tipo de brincadeira.

Imagine que alguém voltasse no tempo e impedisse o nascimento de um grande líder político, ou que Alexander Fleming descobrisse a penicilina. Se o passado fosse realmente alterado, o presente deixaria de existir exatamente como o conhecemos. E sendo assim, quem teria realizado a viagem?

Paradoxos como esse intrigam os cientistas há décadas, mas, curiosamente, em vez de concluir que as viagens ao passado são impossíveis, alguns dos maiores nomes da Física se perguntam se o próprio Universo não possuiria mecanismos capazes de impedir esse tipo de contradição — uma espécie de "sistema antifraude" destinado a garantir que a História permaneça coerente, por mais estranhas que sejam as leis da natureza. E é justamente essa intrigante possibilidade que iremos explorar a partir de agora.

Durante décadas, físicos encararam esses paradoxos como um sinal de que as viagens temporais simplesmente deveriam ser impossíveis. Era a solução mais simples: se voltar ao passado produz contradições lógicas, então a própria Física deve impedir que isso aconteça. Mas nem todos concordaram.

Alguns pesquisadores passaram a defender uma ideia surpreendente: talvez o Universo permita viagens ao passado, desde que nenhuma delas altere aquilo que já aconteceu. Em outras palavras, é possível visitar o ontem, desde que não se faça nada para mudá-lo. Mas a própria presença do viajante do tempo numa época que não é a sua já não seria uma mudança? 

Segundo o Princípio da Autoconsistência, proposto pelo físico russo Igor Novikov, qualquer tentativa de produzir um paradoxo fracassaria, não por azar, coincidência ou intervenção divina, mas porque as leis da Física simplesmente não admitem acontecimentos contraditórios. Essa é uma proposta elegante, mas existe outra ainda mais radical. 

De acordo com a Conjectura da Proteção Cronológica, proposta por Stephen Hawking, talvez o Universo sequer permita que alguém chegue ao ponto de criar um paradoxo. Antes que isso acontecesse, algum mecanismo físico destruiria a máquina do tempo, fecharia o buraco de minhoca ou tornaria a viagem impossível, como se o próprio cosmos possuísse um sistema antifraude.

Se Hawking estiver certo, o Universo age como um cartório extremamente rigoroso. Você pode preencher todos os formulários, apresentar toda a documentação e cumprir todas as exigências, mas, na hora de carimbar o passaporte para o passado, alguém atrás do balcão simplesmente diz: seu pedido foi indeferido. 

Isso pode parecer um exagero, mas a Física moderna encontrou razões surpreendentemente sérias para considerar essa possibilidade, como veremos a seguir.

Continua… 

DE VOLTA ÀS VIAGENS NO TEMPO — INTERLÚDIO

O MAPA NÃO É O TERRITÓRIO

Ao longo dos últimos capítulos, falamos de dimensões ocultas, da Teoria das Cordas, da Teoria M, de branas cósmicas e, por fim, dos buracos de minhoca. Como não poderia deixar de ser, algumas ideias paralelas foram omitidas para não quebrar o ritmo da narrativa, e agora chegou o momento de amarrar essas pontas soltas e só então abordar os paradoxos das viagens no tempo. 

CONTINUA DEPOIS DA POLÍTICA

Não existem ateus em campanhas eleitorais, mas a família Bolsonaro exagera. Ao fazer da facada de 2018 parte de uma via-crúcis particular, o patriarca do clã, hoje em prisão domiciliar, age como messias. Já o primogênito e herdeiro do martírio faz uma associação mórbida entre a tentativa de homicídio e um suposto plano de tirar de Nossa Senhora Aparecida o título de padroeira do Brasil. 

"Acho que posso considerar uma espécie de facada também essa fake news em mim", disse o filho do "mito" a um podcast católico. Como de hábito, vinculou o criminoso ao ecossistema de Lula — "um ex-integrante do PSOL" —, esquecendo de lembrar ou lembrando de esquecer esquecer que a PF constatou que Adélio Bispo, o agressor, agiu como "lobo solitário", foi diagnosticado com transtorno delirante persistente e está internado numa penitenciária federal de Campo Grande, de onde não sairá antes de 2038.

Um dia depois de acusar a CNBB de orquestrar a aleivosia da tramoia contra Nossa Senhora, o filho do pai disse não ter nada contra religiões diferentes da dele, além de ressaltar que presidente não se mete em religião e definir-se como evangélico, relembrando, emocionado, sua conversão, em 2022. 

Considerando-se o histórico do pai, é difícil saber se a conversão do filho é sincera, mas convém não duvidar: para quem aceitou Daniel Vorcaro a ponto de pedir dinheiro a ele, a adesão à metafísica não chega a ser algo tão radical.

A ciência nem sempre avança em linha reta; às vezes ela cresce justamente explorando caminhos que não conduzem a lugar algum. Mas o importante não é que toda hipótese esteja correta, e sim que seja suficientemente consistente para merecer a devida investigação.

Uma dessas hipóteses nasceu da Teoria M, proposta em 1995 pelo físico Edward Witten como uma tentativa de unificar as cinco versões existentes da Teoria das Supercordas, juntamente com a Supergravidade, dentro de um único arcabouço matemático. No entanto, embora ela seja frequentemente apresentada como candidata à chamada Teoria de Tudo, convém não confundir alhos com bugalhos: a Teoria M procura unificar as leis fundamentais da física; a ideia de um multiverso pode surgir dela, mas também aparece em outras áreas da cosmologia e da mecânica quântica.

Se esse modelo estiver correto, talvez o Universo seja apenas uma entre inúmeras "branas" coexistindo em um espaço de dimensões superiores. Embora pareça um tanto bizarra, essa premissa decorre naturalmente das equações utilizadas em alguns modelos matemáticos, levando a uma pergunta inevitável: se existem outras dimensões, por que nunca as percebemos?

A resposta proposta pela teoria é que essas dimensões não seriam grandes extensões ocultas em algum lugar do cosmos, mas estariam compactificadas e enroladas sobre si mesmas em escalas próximas ao comprimento de Planck — cerca de 10⁻³⁵ metro —, uma distância tão pequena que desafia qualquer tentativa atual de observação direta.

Para compreender melhor, imagine — mais uma vez — uma formiga caminhando sobre uma mangueira de jardim. Vista de longe, essa mangueira parece apenas uma linha, mas a formiga percebe algo que escapa ao observador distante: além de seguir para frente ou para trás, ela pode ainda contornar a circunferência — uma dimensão adicional que sempre esteve ali, mas permanecia invisível em razão da escala.

Segundo alguns físicos, algo semelhante poderia acontecer conosco. Se for assim, isso explica a extraordinária fraqueza da gravidade quando comparada às demais forças fundamentais: enquanto o eletromagnetismo e as forças nucleares permaneceriam confinados à nossa "brana", a gravidade se espalharia pelas dimensões extras, chegando até nós bastante diluída. Mas vale destacar que, embora seja uma ideia elegante, ela ainda carece de confirmação experimental.

Outra proposta igualmente fascinante surge na chamada Interpretação dos Muitos Mundos da mecânica quântica. Segundo ela, o Universo não escolheria um único resultado para cada evento quântico. Em vez disso, todas as possibilidades compatíveis com as leis da física continuariam existindo, cada uma em sua própria ramificação da realidade. Note que não se trata de universos separados por dimensões espaciais, como na Teoria M, mas de histórias alternativas que se desdobram continuamente.

À primeira vista, ambas as ideias parecem defender a existência de inúmeros universos, mas elas nascem de fundamentos completamente diferentes e não devem ser confundidas. Em uma, os universos coexistem como branas em dimensões superiores; na outra, eles surgem como ramificações naturais da evolução quântica. 

Convém ter em mente que nenhuma dessas hipóteses foi confirmada até agora, mas a história da ciência está repleta de teorias que permaneceram décadas — ou mesmo séculos — aguardando instrumentos capazes de colocá-las à prova, bem como de ideias brilhantes que acabaram abandonadas quando confrontadas com novos dados. E isso também se aplica aos buracos de minhoca, que, diferentemente dos buracos negros — que já foram inclusive fotografados pelo Event Horizon Telescope —, continuam envoltos na bruma das especulações. 

As equações da Relatividade Geral admitem soluções que descrevem túneis ligando regiões muito distantes do espaço-tempo, mas o problema é que essas estruturas seriam instáveis e colapsariam antes que qualquer partícula pudesse atravessá-las. Daí surgiu outra formulação igualmente ousada: a utilização de matéria exótica — uma forma hipotética de matéria ou energia capaz de apresentar densidade de energia negativa — que nada tem de extraterrestre ou sobrenatural, pois é apenas uma configuração física diferente daquela observada na matéria comum.

Alguns efeitos previstos pela mecânica quântica — como o efeito Casimir — mostram que pequenas regiões de energia negativa podem surgir em condições muito específicas. O enorme desafio consiste em transformar esse fenômeno microscópico em algo suficiente para manter aberto um túnel através do espaço-tempo.

Há poucos anos, o físico português João Luís Rosa propôs uma alternativa interessante baseada em uma versão modificada da gravidade. Segundo seus cálculos, é possível obter buracos de minhoca atravessáveis sem recorrer às quantidades gigantescas de matéria exótica normalmente exigidas pelos modelos tradicionais. A proposta despertou interesse, mas, como tantas outras ideias de fronteira, ainda aguarda confirmação observacional.

É importante notar que nenhum desses cenários constitui licença para acreditar em qualquer possibilidade imaginável. Pelo contrário. Todos eles nascem de modelos matemáticos rigorosos e permanecem submetidos ao mesmo juiz implacável: a realidade. Isso posto, por que devemos levar essas ideias a sério, mesmo sem provas? Talvez a melhor resposta seja: porque é justamente essa disposição para submeter as próprias ideias ao teste dos fatos que distingue a ciência da fantasia.

É possível que essas teorias não sobrevivam às próximas décadas, mas pode ser que algumas resistam, ou que venhamos a descobrir que o Universo é ainda mais estranho do que todas elas juntas nos levam a imaginar. Ademais, cada hipótese bem construída amplia um pouco mais o horizonte das perguntas possíveis, e mesmo os fracassos ensinam, uma vez que delimitam o caminho pelo qual a natureza decidiu não seguir.

Em última análise, para descobrir como o Universo realmente funciona é preciso aceitar a desconcertante possibilidade de que ele funcione de um modo muito diferente daquele que nossa intuição considera possível.

DE VOLTA ÀS VIAGENS NO TEMPO — 120ª PARTE

HAY PERSONAS QUE, ADEMÁS DE NO HACERNOS COMPAÑÍA, NOS ROBAN LA SOLEDAD.

Vimos no capítulo anterior que a Teoria das Cordas busca unificar todas as forças fundamentais da natureza a partir de duas ideias ousadas: a de que todas as partículas são minúsculos filamentos de energia em permanente vibração; e a de que existem outras dimensões além das quatro conhecidas (três espaciais e uma temporal). Nesse contexto, o Universo seria uma gigantesca sinfonia em que cada modo de vibração das "cordas" corresponde a uma partícula diferente. 

A beleza matemática faz dessa proposta a principal candidata à tão sonhada Teoria de Tudo, mas o problema é que as hipotéticas cordas são tão pequenas que nenhuma tecnologia disponível é capaz de detectá-las — daí parte da comunidade científica considerá-la uma elegante construção teórica que carece de confirmação experimental. Nas versões atuais da Teoria das Supercordas, o Universo teria dez dimensões, e em sua formulação mais abrangente — conhecida como Teoria M — teria onze. Mas a pergunta que se coloca é: se essas dimensões existem, por que não conseguimos percebê-las?

Para entender melhor, imagine uma formiga caminhando sobre uma mangueira de jardim. Vista de longe, parece que ela só pode seguir adiante ou voltar para trás, mas ela pode igualmente andar ao redor da mangueira, explorando uma dimensão que passa despercebida para um observador distante. E a Teoria das Cordas sugere algo semelhante: as dimensões extras não estariam escondidas em algum lugar do cosmos, mas seriam extremamente pequenas e "enroladas" sobre si mesmas, tornando-se invisíveis na escala em que vivemos. 

Se essa hipótese estiver correta, o Universo pode ser muito mais complexo do que imaginamos, e é justamente nesse ponto que a história fica mais intrigante: se essas dimensões adicionais abrem caminho para uma das ideias mais fascinantes da física moderna, então a possibilidade de outros universos coexistirem ao lado do nosso é no mínimo plausível.

Até aqui, tratamos as dimensões extras apenas como um ingrediente necessário para que a Teoria das Cordas funcionasse, mas elas conduzem a uma consequência muito mais surpreendente: na Teoria M, as cordas deixam de ser os únicos protagonistas e passam a dividir o palco com objetos com várias dimensões, chamados branas (do inglês membranes), que podem ser imaginadas como superfícies que se estendem pelo espaço em diferentes números de dimensões.

Algumas branas se parecem com linhas, outras com folhas, outras ainda com volumes de dimensões superiores, impossíveis de visualizar intuitivamente. Segundo essa perspectiva, o próprio Universo pode ser uma dessas branas, ou seja, tudo o que conhecemos, das galáxias, estrelas, planetas, seres vivos e até nós mesmos — estaria confinado à superfície de uma gigantesca membrana cósmica mergulhada em um espaço de dimensões superiores.

Supõe-se que as branas podem coexistir muito próximas umas das outras em uma dimensão que não conseguimos perceber, e embora pareçam vizinhas em um espaço de dimensões superiores, são completamente inacessíveis para quem vive confinado dentro de uma delas — assim como duas páginas contíguas de um livro estão separadas por uma espessura minúscula, mas um personagem desenhado em uma das páginas jamais conseguiria atravessar para a outra.

Se isso estiver correto, é possível que existam inúmeros universos, cada qual com suas próprias propriedades físicas. Alguns poderiam ser praticamente idênticos ao nosso, e outros, tão diferentes que nem mesmo átomos ou estrelas conseguiriam existir. 

Vale salientar que tudo isso permanece no campo das hipóteses. Até o momento, não existe qualquer evidência experimental da existência de branas ou de outros universos. Trata-se de uma consequência matemática de alguns modelos da Teoria M, ainda distante de uma confirmação observacional. Como acontece com tantas ideias da física de fronteira, a elegância da teoria é inegável, mas a natureza ainda não revelou se ela corresponde à realidade. Por outro lado, a simples possibilidade de o Universo ser apenas uma entre inúmeras "membranas" cósmicas já basta para ampliar nossa perspectiva. 

Achávamos que a Terra fosse o centro de tudo até descobrirmos que ela é apenas um planeta entre bilhões. Agora, surge a hipótese de nosso Universo ser apenas um entre incontáveis outros. E, se isso parece extraordinário, espere pelo próximo capítulo, porque a viagem está apenas começando.

Continua…

DE VOLTA ÀS VIAGENS NO TEMPO — 119ª PARTE

O TEMPORA, O MORES…

O otimista é um ingênuo e o pessimista, um chato; melhor mesmo é ser um realista esperançoso, que reconhece os fatos, inclusive os desagradáveis, não fecha os olhos diante de estatísticas desfavoráveis e resultados preocupantes, mas tampouco transforma probabilidades em certezas. 

Entretanto, existe uma diferença enorme entre dizer "a situação é complicada" e dizer "está tudo perdido", pois a primeira frase descreve um cenário; a segunda decreta um destino.

Essa postura é muito próxima do método científico: em vez de partirem do pressuposto de que tudo vai dar certo ou vai dar errado, os pesquisadores formulam hipóteses, reúnem evidências, reveem conclusões quando surgem novos dados e seguem investigando enquanto a resposta não é conhecida.

CONTINUA DEPOIS DA POLÍTICA

Ganhar a eleição já no primeiro turno é a meta de todos os candidatos. Sonho quase impossível, considerando que, das últimas nove disputas presidenciais, só duas foram decididas na etapa inicial — em 1994 e 1998 —, e isso porque FHC surfou no ocasional fator da unidade nacional em torno do combate à inflação e da estabilidade econômica. Em 2002, a eleição do macróbio que ora postula o quarto mandato — e cujos garranchos verbais milhões de brasileiros não suportam mais ouvir — introduziu na cena o antagonismo materializado no conceito do "nós contra eles", cuja continuidade se traduziu na reação do "eles contra nós" e tornou o debate político refém de duas forças políticas conduzidas pela afeição ou rejeição da maioria dos brasileiros. Essa dinâmica reduziu a possibilidade de construção de consensos mínimos e minou a probabilidade de as eleições presidenciais serem resolvidas na primeira etapa. Lula não conseguiu liquidar logo a fatura, mesmo quando estava nos píncaros da popularidade. É de se imaginar que tenha sido vítima do próprio veneno ao jogar na divisão, apostando na hipótese de a maioria se perfilar ao lado dele. Os índices de mais de 80% de aprovação ao fim do segundo mandato não se traduziram em apoio suficiente para repetir o feito de FHC, que apostou num projeto coletivo de economia estável enquanto Lula se apoiou no culto à própria personalidade. Insistiu nessa toada no terceiro mandato, a despeito das evidências de fadiga dessa matéria-prima, subestimou a oposição aos seus planos de continuidade eterna, dentro e fora do universo político. Agora, apresenta-se ao presidente um dilema. O molusco eneadáctilo se vê como grande líder, mas não lidera uma saída para a crise institucional, arrisca-se a encerrar a carreira com uma derrota vexaminosa para o herdeiro do golpista condenado. E, se ganhar, não está apto a oferecer ao Brasil nada além da promessa de "fazer mais" do mesmo.

Em qualquer dos cenários, o que se vê adiante é estrada escura e um caminho deserto.

Mutatis mutandis, a mesma premissa embasa esta série, até porque em vez de afirmar que viajar no tempo é possível ou impossível, prefiro convidar o leitor a acompanhar o que a física realmente diz, distinguindo fatos, hipóteses e especulações: em última análise, uma postura de curiosidade disciplinada, não de crença, na qual o otimista aposta sem olhar as cartas, o pessimista desiste antes do embaralhar, e o realista esperançoso joga sabendo que pode ganhar ou perder, e só descobrirá o resultado se permanecer na mesa.

Não há aqui qualquer pretensão de oferecer receitas para a felicidade ou frases de efeito, mas apenas uma constatação bem-humorada sobre a condição humana: vivemos sem garantias, porém com escolhas. E, enquanto houver escolhas, sempre fará sentido seguir em frente.

Feitas essas considerações, voltemos à nossa viagem, começando por dizer que, até aqui, tratamos o universo como um palco composto por três dimensões espaciais e uma temporal — um modelo que, durante mais de um século, descreveu com extraordinária precisão praticamente tudo o que observamos. Mas e se ele estiver incompleto? E se existirem outras dimensões ocultas de nossos sentidos, tão pequenas que passam despercebidas?

Embora possam soar como ficção científica, essas possibilidades estão no coração de uma das mais ousadas construções da física moderna: a Teoria das Cordas, que nasceu da tentativa de unificar todas as forças fundamentais da natureza, mas exige algo que desafia profundamente nossa intuição: a existência de dimensões adicionais do espaço. Segundo ela, todas as coisas do universo são compostas por filamentos de energia que vibram como as cordas de um violão, criando diferentes modos de vibração que supostamente correspondem às diversas partículas fundamentais da natureza.

Nessa analogia, o universo seria uma gigantesca sinfonia, na qual cada 'nota' daria origem a uma partícula diferente, mas dificuldade de provar a existência de algo tão minúsculo divide a comunidade científica: alguns pesquisadores consideram a Teoria das Cordas a candidata mais promissora à tão sonhada teoria de tudo, enquanto outros argumentam que, sem previsões passíveis de verificação experimental, ela corre o risco de permanecer mais próxima de uma elegante construção matemática do que de uma teoria física propriamente dita.

Vale ressaltar que, enquanto a Relatividade Geral descreve o universo em quatro dimensões (três espaciais e uma temporal), a Teoria das Cordas exige dimensões adicionais para que sua estrutura matemática permaneça consistente. Nas versões atuais da Teoria das Supercordas, são necessárias dez dimensões, e em sua formulação mais abrangente, conhecida como Teoria M, esse número sobe para onze, sendo sete ocultas à nossa percepção, cujas diferentes formas de vibração corresponderiam, entre outras partículas, aos fótons — partículas da luz — e aos grávitons, partículas hipotéticas que surgiriam numa descrição quântica da gravidade.

A Teoria das Cordas impressiona os físicos pela elegância, pela simetria de suas formulações matemáticas e por apontar para algo profundo sobre a estrutura do universo. No entanto, nosso primeiro impulso é reagir com incredulidade. Afinal, basta olhar ao redor para percebermos que vivemos em um universo com três dimensões espaciais, às quais o tempo assoma como uma quarta dimensão. Onde, então, estariam as dimensões adicionais? E se elas realmente existem, por que não conseguimos percebê-las?

A resposta começa por uma constatação curiosa: nossos sentidos não são árbitros absolutos da realidade. Durante milênios, acreditamos que a Terra era imóvel, que o Sol girava ao seu redor e que o espaço e o tempo eram absolutos. Cada uma dessas certezas acabou sendo revista à medida que novas observações e teorias ampliaram nossa compreensão do universo. Não seria a primeira vez que a natureza se revelaria mais complexa do que nossa intuição permitia imaginar.

É justamente aí que entra uma das analogias mais conhecidas da física teórica. Imagine uma formiga caminhando sobre uma longa mangueira de jardim. Vista de muito longe, a mangueira parece apenas uma linha. Para quem a observa à distância, existe apenas uma direção possível: para frente ou para trás. A formiga, entretanto, enxerga uma realidade diferente. Além de avançar ao longo da mangueira, ela pode contorná-la, caminhando em torno de sua circunferência. Em outras palavras, a formiga percebe uma dimensão que passa despercebida ao observador distante.

Segundo a Teoria das Cordas, algo semelhante poderia acontecer conosco. As dimensões adicionais não seriam grandes extensões ocultas em algum lugar do cosmos, mas dimensões extraordinariamente pequenas, "enroladas" sobre si mesmas — tão diminutas que escapam completamente à nossa percepção e aos instrumentos atualmente disponíveis. É por isso que, embora vivamos imersos nelas, temos a impressão de existir em apenas três dimensões espaciais.

Essa ideia recebeu o nome de compactificação. Em termos simples, significa que certas dimensões não desapareceram nem deixaram de existir; apenas permanecem compactadas em escalas tão minúsculas que, para todos os efeitos práticos, tornam-se invisíveis.

Se isso já parece difícil de imaginar, as dimensões extras são apenas o começo. No próximo capítulo, veremos que algumas versões da Teoria das Cordas abrem caminho para algo ainda mais surpreendente: outros universos coexistindo ao lado do nosso.

Continua…