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Teoria das cordas

Teoria das cordas é uma teoria que propõe que as interações são o resultado de oscilações em cordas unidimensionais. Isso quer dizer que as oscilações das cordas atuam na geração das partículas e forças que existem no universo.

teoria das cordas
A teoria das cordas tenta explicar o universo e como as coisas funcionam

Essa teoria descreve que se a matéria for descomposta em suas menores partes, ao final, se veria que essa matéria é constituída por pequenas cordas. E tais cordas, que são filamentos de energia, similar ao que ocorre com as cordas de um violão, vibram e geram partículas distintas.

Essa teoria tem um importante papel na evolução do entendimento científico a respeito da estrutura do universo, preenchendo lacunas que a relatividade geral de Einstein e a Física Quântica deixaram.

O século XX viu avanços importantes nessas teorias, mas questões persistentes, a exemplo da explicação sobre o Big Bang e o comportamento dos buracos negros, seguem sem resposta. A teoria das cordas, criada a partir de 1919 por Theodor Kaluza e depois aprimorada por Edward Witten entre os anos de 1994 e 1997, visa unificar a relatividade geral e a Física Quântica.

Desse modo, a teoria das cordas seria vista como uma teoria que tentaria explicar o universo e como tudo funciona. Perguntas sobre o Big Bang, buracos negros, buracos de minhocas, a existência de multiversos e outras poderiam ser respondidas com a ajuda dessa teoria.

Mais um ponto interessante a respeito dessa teoria é sua simplicidade em comparação as demais E a comprovação dela se trataria da prova real sobre todos os conhecimentos físicos existentes.

Para o entendimento de tal conceito, cabe ainda compreender elementos como cordas fechadas, cordas abertas, supergravidade, supersimetria e gravidade quântica.

Se você tem apenas alguns segundos, leia estes pontos chave:
  • Na teoria das cordas, toda a matéria é formada por partículas que são apenas uma entidade, ficando conhecida como a teoria de todas as coisas (Theory of Everything - TOE).
  • A Teoria-M, proposta por Edward Witten, sugere a existência de dez dimensões espaciais e uma temporal. Isso propõe uma transformação radical na concepção de universo, onde se vive apenas em 3 dimensões espaciais e 1 temporal.
  • Apesar da complexidade e avanço teórico da teoria das cordas, falta ainda validação experimental, mantendo-a como uma teoria.
  • A teoria das cordas propõe que tudo, desde partículas a átomos, está ligado por cordas, que têm características de tensão e comprimento. Essas cordas vibram em frequências específicas, gerando diferentes partículas.

Entendendo a teoria das cordas

Na teoria das cordas, diz-se que toda a matéria, no final, é formada por partículas constituídas por apenas uma entidade. E com isso se poderia explicar as mesmas usando somente uma teoria. Com isso, a teoria das cordas ainda é conhecida como teoria de todas as coisas (Theory of Everything – TOE).

A teoria das cordas, ao estabelecer que haja um universo com dez dimensões espaciais e uma de tempo, desafia a compreensão convencional que se tem sobre as dimensões. Essa é a Teoria-M, proposta por Edward Witten.

Enquanto as pessoas vivem em um mundo tridimensional, a teoria sugere a existência de sete dimensões espaciais extras, além da altura, comprimento e da largura que se nota cotidianamente. Essa concepção aumentada do espaço-tempo retrata uma transformação radical na visão do universo.

O impacto matemático de tal teoria é extraordinário, mostrando que seu funcionamento só é coeso num espaço com as dimensões extras apresentadas.

Mas a questão é por qual motivo as pessoas então não conseguem ver essas outras dimensões.

As pessoas conhecem apenas 4 dimensões, sendo 3 dimensões de espaço e 1 de tempo (a exemplo dos filmes em 3D). E de acordo com a Teoria-M, esse número se elevaria para 10 dimensões. E as outras não podem ser visas por serem pequena demais e não seriam percebidas por que os humanos não teriam as características de compatibilidade para tal.

Um exemplo que ajuda a ilustrar essa situação das dimensões seria imaginar uma corda onde um equilibrista poderia se mover para frente e para trás. Mas um inseto caminhando sobre essa corda ainda conseguiria dar a volta nessa corda. E assim é possível ter uma noção do por quê os seres humanos não são capazes de enxergar ou sentir as demais dimensões, que deveriam ser compactadas.

Seu uso para explicar o universo

teoria das cordas
A teoria das cordas é importante para a evolução do entendimento científico

Para que uma pessoa entenda o conceito de teoria das cordas, antes cabe entender bastante sobre física e matemática, pois ela liga diversas teorias.

A princípio, a teoria das cordas foi apresentada para esclarecer sobre os aspectos da interação nuclear forte, mas a partir de 1974 ela começou a ser aplicada para explicar a força da gravidade.

Essa mudança de foco permitiu que uma nova visão sobre a física como se conhece hoje surgisse, fosse discutida e gerasse outras interpretações.

Desafio dessa teoria

Contudo, a teoria das cordas encara um desafio expressivo: sua validação experimental ainda é algo distante. Mesmo com todos os avanços teóricos, a ausência de evidências empíricas sustenta a teoria no espaço das ideias.

Seu funcionamento e propriedades

A teoria das cordas também conta com distintas interpretações matemáticas. Porém, algo comum em todas essas interpretações é que tudo, das partículas até os átomos, estariam ligados através de cordas.

E essas cordas disporiam de duas propriedades:

  • Tensão: se tratariam das vibrações da corda, sendo alteráveis;
  • Comprimento: já aqui seria a distância entre as partículas que a corda estaria ligando, sendo algo que é constante.

Ou seja, uma corda unidimensional vibra em certa frequência aliada ao comprimento específico, o que gera uma partícula distinta, como no caso de um elétron ou fóton.

A teoria das cordas se trata de uma interpretação que explica como tudo (dos átomos aos universos paralelos) estariam ligados por meio de cordas minúsculas e unidimensionais. Por conta dessa característica, a teoria ainda é chamada de “teoria unificada”.

Citação

SOUSA, Priscila. (1 de Janeiro de 2024). Teoria das cordas - O que são, conceito, funcionamento e propriedades. Conceito.de. https://conceito.de/teoria-das-cordas