A teoria das cordas é uma das hipóteses que poderiam unificar a física. Por isso, ela e outras similares são chamadas de teorias de tudo. Apesar de ser uma forte candidata para explicar o funcionamento do universo, ainda não há comprovações científicas de que a teoria das cordas seja realmente válida — pelo menos, até agora.
De acordo com um novo estudo publicado no repositório de pré-impressão arXiv, surgiram novas evidências que podem confirmar o potencial da teoria das cordas para explicar o universo e unificar a física. Mais do que isso, os cientistas da área podem estar mais próximos de compreender a natureza da matéria escura e os mecanismos da expansão do universo.
Um grupo de físicos propôs um novo modelo, baseado na teoria das cordas, que pode ajudar a explicar o que é a energia escura. No estudo, eles sugerem que o espaço-tempo se comporta de forma totalmente quântica e, por isso, suas dimensões não comutam. Mas o que isso significa? Significa que a ordem em que espaço-tempo são considerados afeta o resultado das equações.
Uma das consequências do espaço-tempo em um universo quântico é a aceleração cósmica. Evidências indicam que essa taxa de aceleração diminui com o passar do tempo — um resultado que está segundo as observações feitas pelo Instrumento Espectroscópico para a Energia Escura (DESI).
“Em nosso modelo, a energia escura surge da curvatura do espaço-tempo dual (uma característica genérica de uma formulação geral da teoria das cordas), que, ao ser quantizado, é composto por “átomos” ou “quanta” que obedecem a uma estatística quântica distinguível, ou infinita”, o artigo explica.
Esse comportamento não comutativo indica que o espaço-tempo apresenta características da mecânica quântica. Diferentemente do que se pensava, o modelo sugere que a taxa de expansão do universo não está aumentando. Na verdade, ele aponta que a energia escura — responsável por essa expansão — reduz ao longo do tempo.
Teoria das cordas e energia escura
Segundo um dos autores, Michael Kavic, os resultados das observações do DESI podem ser uma das primeiras evidências de que a teoria das cordas está correta. Os dados indicam que a taxa de aceleração do universo pode diminuir com o tempo — algo diferente do previsto pelo modelo padrão da física.
De forma geral, o estudo sugere que a energia escura está relacionada às propriedades quânticas do espaço-tempo. No entanto, os pesquisadores ainda precisam realizar mais análises para entender melhor os resultados.
Além disso, o artigo ainda não passou pela revisão por pares nem foi publicado em uma revista científica — ou seja, mais estudos são necessários sobre o tema.
“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 e 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:”
“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).”
“Implicações da teoria das cordas
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.”
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