A teoria de tudo (se houver) explicaria tudo no universo, de partículas quânticas a galáxias espirais.
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Uma teoria de tudo (TOE) é uma estrutura hipotética que explica todos os fenômenos físicos conhecidos no universo. Os pesquisadores buscam esse modelo desde o desenvolvimento da mecânica quântica e de Albert Einstein. teoria da relatividade no início do século XX.
Cada um desses pilares da física moderna descreve sua respectiva área de investigação - as menores e as mais massivas do cosmos - com uma precisão impressionante, mas ambas mecânica quântica e a relatividade falha quando aplicada ao assunto um do outro. Até agora, uma teoria abrangente de tudo escapou aos cientistas, e alguns acreditam que o objetivo final é irreal.
O valente esforço de Einstein
Einstein começou a procurar uma teoria unificadora na década de 1920, de acordo com a American Physical Society (APS). Ele nunca havia aceitado completamente os estranhos paradoxos da mecânica quântica e acreditava que a matemática que descreve o eletromagnetismo e gravidade, as únicas duas forças conhecidas na época, poderiam ser combinadas em uma única estrutura.
"Eu quero saber como Deus criou este mundo" Einstein disse a um jovem estudante de física chamado Esther Salaman em 1925. "Não estou interessado neste ou naquele fenômeno, no espectro deste ou daquele elemento. Quero conhecer Seus pensamentos; o resto são apenas detalhes".
Mas a busca de Einstein se mostrou quixotesca durante sua vida. "Muitos de meus filhos intelectuais acabam muito jovens no cemitério de esperanças frustradas", escreveu ele em uma carta em 1938. No entanto, ele não desistiu e, enquanto estava no leito de morte, pediu para fazer suas últimas anotações sobre a teoria. de tudo o que lhe foi trazido, segundo a APS.
Potenciais candidatos
Em meados do século XX, os físicos desenvolveram o Modelo Padrão, chamado de "teoria de quase tudo"Descreve as interações de todas as partículas subatômicas conhecidas e três das quatro forças fundamentais: eletromagnetismo e as forças nucleares fortes e fracas, mas não a gravidade.
Um modelo que também incluía a gravidade seria conhecido como gravidade quântica teoria. Alguns pesquisadores acreditam que a teoria das cordas é uma estrutura desse tipo e se encaixa na proposta de uma teoria de tudo. Teoria das cordas postula que as partículas são, na verdade, entidades unidimensionais, semelhantes a cordas, vibrando em uma realidade 11-dimensional. As vibrações determinam as propriedades das diferentes partículas, como massa e carga.
Ou talvez não exista
Mas outros cientistas consideram a idéia da teoria das cordas um beco sem saída intelectual. Peter Woit, físico teórico da Universidade de Columbia, repreendeu seus colegas repetidamente por perseguir o que ele considera um sonho imaginário.
"O problema básico da pesquisa de unificação da teoria das cordas não é que o progresso tenha sido lento nos últimos 30 anos"Woit escreveu em seu blog, "mas que foi negativo, com tudo o que aprendemos mostrando mais claramente por que a ideia não funciona".
Em seu livro best-seller "Uma Breve História do Tempo" (Bantam Books, 1988), o físico Stephen Hawking discutiu seu desejo de ajudar a criar uma teoria de tudo (que também era o título de sua cinebiografia de 2014) Mas o famoso estudioso mudou de idéia mais tarde na vida; ele pensou que essa teoria estaria fora de alcance para sempre porque as descrições humanas da realidade são sempre incompletas, de acordo com uma palestra de 2002 disponível em um site dedicado ao físico falecido.
Esse fato não o entristeceu, mas lhe deu esperança. "Agora estou feliz que nossa busca por compreensão nunca chegue ao fim e que sempre teremos o desafio de novas descobertas", disse Hawking. "Sem ele, nós estagnaríamos."
Recursos adicionais:
- Vê isto explicação de GUTs e TOEs (teoria da grande unificação e teoria de tudo), do Fermilab.
- Aqui está como o físico teórico Michio Kaku explica a teoria de tudo para Big Think.
- Ver "Por que a teoria das cordas está errada, "do PBS Space Time.
