A gravidade quântica é simplesmente o Santo Graal dos físicos. Eles estão procurando por ela da mesma forma como alguns arqueólogos procuram pelo cálice sagrado ou a arca perdida.
No início do século passado foram apresentadas ao mundo duas teorias: a da Relatividade e a da Física quântica, e desde então sabe-se que uma não fala com a outra e uma possível ponte de interligação seria exatamente a descoberta da gravidade quântica.
Por que?
A Relatividade de Einstein, embora divirja da física clássica (Newton) em quase todos os pontos, tem a mesma base determinística, a causalidade, isto é, a ordem temporal de causa -> efeito.
Por outro lado, a física quântica (que também foi em parte desenvolvida por Einstein) segue relações não determinísticas, mas probabilísticas, de modo que até Einstein duvidou de sua própria criação.
O nosso mundo e o mundo das partículas são totalmente distintos, separados pela decoerência. A decoerência quântica é a perda de coerência da sobreposição quântica (partículas em vários estados simultâneos), resultando no comportamento clássico que observamos em nossa vida quotidiana.
Temos motivos, portanto, para entender por que no mundo macro não existe um corpo que está em dois lugares diferentes simultaneamente, nem dois corpos que se comportam sincronizadamente, mesmo afastados por distâncias cósmicas, como as partículas fazem.
Este não é o problema. O problema é que, como se descobriu, o mundo é quântico, é feito de quanta. Ele não é contínuo, tudo é “contável”, existe uma porção mínima de pacote discreto de energia e matéria, o “quantum” em tudo.
O universo é feito basicamente de quarks-down, quarks-up e elétrons, que são os componentes de toda a matéria, mais três campos, ou forças fundamentais, com suas respectivas partículas: fóton (eletromagnetismo), gluon (força forte) e bósons W e Z (força fraca). E mais o campo de Higgs e sua respectiva partícula, que dá inércia à matéria. Todos são quanta.
... E mais uma: a gravidade, único campo, ou força fundamental que, até onde sabemos, não tem seu quantum.
Portanto, se quisermos unificar todas as forças fundamentais em uma única (as três outras já foram unificadas) e ter uma explicação única do universo, é forçoso “quantificar” a gravidade.
Segundo a teoria da relatividade, a gravidade é função da geometria do espaço-tempo.
Portanto, existem duas alternativas para a busca da gravidade quântica: teorizar a existência de um quantum, uma partícula que cria a gravidade (seria o “gráviton”), ou teorizar a existência dos quanta do próprio espaço-tempo, fundamento da Relatividade.
A teoria das cordas segue a primeira alternativa e teoriza que a constituinte fundamental do universo são minúsculos filamentos de energia (as cordas), entidades unidimensionais, cerca de 100 milhões de trilhões de vezes menores que um próton e que, conforme sua frequência de vibração, geram diferentes partículas e diferentes forças fundamentais, sendo que uma delas geraria o gráviton.
A Teoria da Gravidade Quântica em Loop segue a segunda alternativa e tenta redefinir totalmente a noção de espaço-tempo, quantizando diretamente sua geometria e dividindo o tecido do espaço-tempo em pedaços infinitesimais.
O problema é que ambas as teorias são praticamente impossíveis de testar empiricamente e se apoiam totalmente na matemática. Nenhuma previsão da Teoria das Cordas foi observada até agora, mesmo com uma procura minuciosa no acelerador de partículas do CERN de novas partículas previstas pela teoria.
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