Desde o século passado temos duas teorias muito bem sucedidas para descrever o funcionamento do universo: uma é a Mecânica Quântica que descreve muito bem os eventos que ocorrem a nível microscópico e por isso tem o status de teoria mais bem sucedida da física moderna. A segunda, é a Relatividade Geral, também chamada de gravitação, essa teoria descreve o funcionamento da gravidade como uma curvatura no espaço-tempo causado pela presença das massas. Mas, o nosso universo vem nos mostrando evidências que ao menos uma das duas está, no mínimo, incompleta. Então façamos nossas apostas: "Strings or Loops?".
Depois que a Mecânica Quântica foi amplamente aceita pela maioria dos físicos do século passado, devido a sua grande precisão em previsões para eventos que até então, não tinham uma explicação satisfatória, isso é, uma explicação que não fosse contra os dados experimentais obtidos em laboratório, surge uma tentativa desesperada de quantizar as forças que conhecíamos a respeito do universo. Eram elas: a força forte, aquela que une os prótons no interior do núcleo atômico, a força fraca, que atua nos léptons e nos quarks, a força eletromagnética, que é responsável pela união dos átomos e das moléculas ou de qualquer outro evento que envolva interação de cargas elétricas. E existe a força gravitacional, que é responsável pela atração entre os corpos massivos.
Seguindo essa ideia de relacionar a Mecânica Quântica com as quatro forças que conhecemos, batemos de frente com uma parede rígida e muito alta: conseguimos quantizar todas as forças, menos, a força gravitacional! Aquela que a princípio devia ser a mais simples, até hoje, não apresenta, ainda, uma solução satisfatória. Os físicos teóricos procuram soluções desde as mais convencionais as mais revolucionárias para esse grande problema, um desafio que é considerado o Santo Graal da física. Uma vez questionando sobre a importância perguntei a um professor: "Se alguém resolver esse problema, ganhará um Prêmio Nobel?" A resposta foi: "Isso está muito acima de um Prêmio Nobel.".
Resumindo em poucas palavras:
Não conseguimos relacionar a Gravitação com a Mecânica Quântica.
Para resolver esse problema temos hoje duas grandes escolas de pensamento: uma é a famosa Teoria de Cordas a outra é a Gravitação Quântica de Loop. A primeira alega que o motivo do problema é que a equação que os teóricos da teoria da Relatividade Geral usam para prever seus resultados são equações não lineares e por isso os termos que ligariam a Gravitação com a Mecânica Quântica são ocultados. A solução, segundo esses pensadores é linearizar a equação de Einstein e então unir a Mecânica Quântica com a Gravidade. Essa teoria prever a existência de cordas muito finas e a matéria e a energia se manifestam de acordo com a frequência e o tamanho da corda envolvida (é claro que nesse pequeno post não poderei nem por alto falar sobre a Teoria de Cordas. Sendo essa apenas uma explicação mais que superficial. O mesmo serve para a Teoria de Gravitação Quântica de Loop). Como é de se esperar essa teoria está de acordo com a Mecânica Quântica.
A segunda escola de pensamento é a Teoria de Gravitação Quântica de Loop, segundo os físicos defensores dessa teoria a geratriz do problema é que a Equação de Schrodinger, equação usada na Mecânica Quântica para se ter acesso a função de onda, que por sua vez, é a máxima informação que se pode obter do sistema., é linear e por isso deve-se por um termo de segunda ordem, não linear, para que a gravidade seja levada em conta na Mecânica Quântica e então unir a Relatividade Geral com a Mecânica Quântica. Essa teoria prever um espaço-tempo discreto ou seja: o espaço é feito de pedacinhos e não de uma malha contínua!
Como se pode ver: temos duas soluções completamente opostas que convergem para um mesmo final! Nenhuma dessas duas teorias é una unanimidade, ambas apresentam pontos desejáveis e indesejáveis. O universo é totalmente linear como diz a Teoria de Cordas ou é totalmente não linear como diz a Teoria de Gravitação Quântica de Loop?
Uma coisa é fato: Quem resolver será algo comparado a Newton ou a Einstein. Então, façam suas apostas?
Strings or Loops?
