Tópico: Teoria das cordas.

[Tarcísio]

Poxa, eu baixei alguns vídeos na internet e fiquei interessado no assunto, mas percebi que existem alguns temas irmãos( teoria da membrana, equação-que-serve-para-tudo, universo elegante, universos paralelos... ) que acabaram transformando meu interesse em confusão, essa que ainda por cima cresceu quando tentei ler mais sobre os temas em inglês heh.

Alguém tem bons e atualizados endereços sobre?

Abraços

[HSette]

Se o inglês não for empecilho, indico uma ótima fonte.
Trata-se do site do físico teórico Michio Kaku.: www.mkaku.org/
Principalmente o link “Articles”, onde há textos bastante instrutivos e relativamente acessíveis aos não iniciados no assunto.

[FMNeto]

Pra ser bem honesto, não existe uma referência boa no assunto. Pra ninguém, diga-se de passagem.

A Teoria de Cordas ainda é assunto relativamente novo, e não há muito consenso a respeito de várias coisas. Além disso, existem coisas que ela ainda falha em explicar. Teoria de membranas, então, nem se fala. Mal dá pra achar alguém que saiba o que é isso, mesmo entre físicos. Tem resultados interessantes, sem dúvida, mas ainda é pura teoria.

O universo elegante não é uma teoria, é uma corrente de pensamento que acredita que as equações que descrevem a natureza devem ser "elegantes" ou "bonitas". Universos paralelos? Alguém falou disso pelo que eu me lembre pra explicar certos paradoxos de uma hipotética viagem no tempo ao passado... mas não sei muito mais a respeito, exceto o que há na literatura de ficção.

Mas onde você viu essa "equação-que-serve-pra-tudo"?

[Tarcísio]

http://www.pbs.org/wgbh/nova/elegant/program.html

Essa teoria de Universos Paralelos pra mim é apenas para fugir do automatismo que seria sem eles.

[FMNeto]

Ahh, certo. Essa "equação-que-serve-pra-tudo" é a tal da Grande Teoria Unificada, que promete explicar, com uma única equação, todas as interações fundamentais - eletromagnetismo, gravidade e as interações forte e fraca.

Até hoje, já se conseguiu unificar a interação eletromagnética com a interação fraca - a chamada interação eletrofraca. A próxima da fila é a interação forte - não sei em que ponto está isso.

A gravitação vem por último - isso porque ela é fundamentalmente diferente de todas as outras, devido à diferença entre a Relatividade Geral e a Mecânica Quântica. Existem várias idéias que são "candidatas" a serem a tal gravitação quântica, entre as quais está a teoria de cordas.

Mas, como eu disse, a coisa ainda está meio crua. Esses programas de divulgação são legais, mas dão uma certa ilusão de que a coisa já tá ali, batendo na porta... infelizmente não é bem assim.

(Mas o site é bacana, obrigado pelo link)

[Hold the Door]

Ahh, certo. Essa "equação-que-serve-pra-tudo" é a tal da Grande Teoria Unificada, que promete explicar, com uma única equação, todas as interações fundamentais - eletromagnetismo, gravidade e as interações forte e fraca.

Até hoje, já se conseguiu unificar a interação eletromagnética com a interação fraca - a chamada interação eletrofraca. A próxima da fila é a interação forte - não sei em que ponto está isso.

As teorias GUT (Grand Unified Theory) na verdade buscam unificar apenas três das quatro forças, a interação gravitacional fica de fora. As teorias que buscam unificar as três forças são as teorias de tudo (TOE - Theory Of Everything).

Quanto ao sucesso da GUT em descrever as três interações, ainda depende de confirmação experimental, já que ela prevê o decaimento do próton e a existência de monopolos magnéticos, até hoje não observados.

[HSette]

(...) a existência de monopolos magnéticos...

Aproveitando a presença dos físicos...

Já fiz algumas pesquisas a respeito, mas até agora não consegui compreender bem esta questão dos monopolos magnéticos.

Alguém se dispõe a dar alguns esclarecimentos?

[FMNeto]

As teorias GUT (Grand Unified Theory) na verdade buscam unificar apenas três das quatro forças, a interação gravitacional fica de fora. As teorias que buscam unificar as três forças são as teorias de tudo (TOE - Theory Of Everything).

Obrigado pela correção. ^^

De fato, o modelo cosmológio prevê essa mesma unificação conforme se aproxima do Big Bang. O limite atual para o que se sabe a respeito da história do Universo é t=10^-43 segundos, que é precisamente o momento em que a gravitação se "separou" das outras interações. Em t=10^-35 é a vez da força forte, e finalmente em t=10^-12 a fraca e a eletromagnética se tornam distintas.

Quanto ao sucesso da GUT em descrever as três interações, ainda depende de confirmação experimental, já que ela prevê o decaimento do próton e a existência de monopolos magnéticos, até hoje não observados.

Ahh o decaimento do próton... duvido que algum dia detectem isso. Levando em conta que o tempo de vida médio dele é algo em torno de 10²⁰ vezes a idade do universo...

(...) a existência de monopolos magnéticos...

Aproveitando a presença dos físicos...

Já fiz algumas pesquisas a respeito, mas até agora não consegui compreender bem esta questão dos monopolos magnéticos.

Alguém se dispõe a dar alguns esclarecimentos?

Basicamente a não existência de monopolos magnéticos quer dizer que não existe uma "carga magnética", como é o caso da carga elétrica, por exemplo. Se você pega um elétron, ele é um monopolo elétrico, porque tem uma única polaridade. Se você aproxima um próton dele, surge um campo elétrico entre os dois, levando a uma diferença de potencial.

Não dá pra fazer o mesmo com o campo magnético, essencialmente porque segundo o eletromagnetismo "convencional" o campo magnético é um mero efeito da aceleração de cargas elétricas. Não se pode separar os pólos Norte e Sul, porque no fundo eles existem na forma da rotação de uma carga elétrica. Não há nada que se possa fazer para separar um do outro: se você inverter o sentido da rotação, só inverte a orientação dos pólos; se interromper a rotação, eles somem.

[HSette]

E o modelo exige a existência de tais monopolos magnéticos.
Seria isso?

[FMNeto]

E o modelo exige a existência de tais monopolos magnéticos.
Seria isso?

Um deles, sim. Existem vários "concorrentes", por assim dizer. Só não posso dar um quadro mais atualizado porque o livro que usei pra estudar isso é de 84, já meio desatualizado... 

[HSette]

E o modelo exige a existência de tais monopolos magnéticos.
Seria isso?

Um deles, sim. Existem vários "concorrentes", por assim dizer. Só não posso dar um quadro mais atualizado porque o livro que usei pra estudar isso é de 84, já meio desatualizado... 

Ah, sim. OK, fmneto.
Esse é um dos pontos que me intriga.
Sempre que leio sobre o assunto, há a sugestão, não muito clara (mas parece que incorreta) de que esta questão seria crucial para o modelo como um todo.
Deve ser sensacionalismo...

[FMNeto]

Em parte é sensacionalismo. O ponto desses programas é que eles tentam deixar a informação que passam com uma cara mais atraente, para poder assim atrair mais público.

Mas a verdade é que a teoria pode sobreviver perfeitamente bem, mesmo que algum teste experimental refute algum resultado dela. Se alguma previsão não é observada em laboratório, isso só significa que aquele é um ponto da teoria que necessita de mais trabalho.

Quer um exemplo clássico? A Mecânica Clássica. Aquela mesma, do Newton. Existe pesquisa nessa área até hoje.

[Steady State]

o estado estacionario pode voltar?

[Hold the Door]

A história dos monopolos magnéticos é mais antiga do que as GUT's.

Embora as equações de Maxwell possam ser simetrizadas para incluir monopolos, não há nada no eletromagnetismo clássico que implique em sua existência.

No entanto, em 1931, Dirac mostrou que se existir pelo menos um monopolo magnético, a "quantização" da carga elétrica é explicada (condição de quantização de Dirac). O termo que ele introduziu em sua dedução ficou conhecido como monopolo de Dirac.

Em 1974, t'Hooft e Polyakov mostraram que em uma certa classe de teoria (teoria de gauge não-abeliana), quando é introduzida a quebra espontânea de simetria e a teoria se "quebra" no subgrupo que representa o eletromagnetismo, o campo de Higgs dá origem a monopolos magnéticos, conhecidos como monopolos de t'Hooft-Polyakov.

Atualmente a maioria das teorias GUT prevêem monopolos magnéticos que quando incorporadas em modelos cosmológicos levam também a necessidade da inflação. O motivo é que a quebra de simetria ocorrida nos instantes iniciais do universo geraria uma densidade de monopolos magnéticos simplesmente absurda, então tem-se a necessidade da inflação para diluir esta densidade até o limite atual.