domingo, 26 de outubro de 1997

Físicos buscam a "teoria do campo unificado"

MARCELO GLEISER
especial para a Folha

Por que os cientistas gostam tanto de uma teoria? A resposta é mais simples do que parece. Teorias organizam, de forma concisa e precisa, fatos que são observados no laboratório e fora dele. Uma boa teoria deve ser capaz de explicar uma série de fenômenos observados na natureza e também de prever a existência de novos fenômenos a serem observados no futuro.
Podemos, por exemplo, contrastar a teoria da gravitação universal de Newton e a da relatividade geral de Einstein. Apesar de ambas tratarem do fenômeno gravitacional, elas o fazem de modo distinto. Enquanto a teoria de Newton descreve a gravitação como uma "ação a distância", ou seja, como uma força que atravessa (misteriosamente) o espaço vazio, Einstein propôs que a gravitação pode ser explicada por meio de um tratamento geométrico, em que a presença de um corpo maciço deforma a geometria do espaço à sua volta.

A geometrização do fenômeno gravitacional e seu sucesso teve um profundo impacto no resto da vida de Einstein. Se a gravitação pode ser explicada elegantemente por uma descrição puramente geométrica, por que não o eletromagnetismo, a única outra força que, como a gravitação, também tem longo alcance?

Até sua morte em 1955, Einstein procurou por uma formulação geométrica que não só explicasse os fenômenos eletromagnéticos, mas também os unificasse com a gravitação. Uma teoria unificada da gravitação e do eletromagnetismo trata fenômenos gravitacionais e eletromagnéticos como manifestação de uma única força, ou mais precisamente, de um único campo, o campo unificado. A cada força está associado um campo. Se colocarmos um prego perto de um ímã, sentimos a presença do campo magnético criado. Campo é uma manifestação espacial da presença de uma certa fonte.

A idéia de unificação é fundamental em física. O poder ou eficácia de uma teoria pode ser medido pela quantidade de fenômenos diversos que ela pode explicar. Newton unificou a física dos fenômenos gravitacionais celestes com a dos fenômenos gravitacionais terrestres. No século 19, Faraday, Maxwell e outros mostraram que fenômenos elétricos e magnéticos podem ser descritos conjuntamente pelo campo eletromagnético.

Apesar de Einstein ter falhado em sua missão, sua influência permanece viva até hoje. A idéia de unificação de forças é uma das mais populares entre físicos teóricos do mundo inteiro. Ao eletromagnetismo e à gravitação são adicionadas duas outras forças, que se manifestam apenas a distâncias subatômicas, que são as forças nucleares forte e fraca.

As quatro forças descrevem, em princípio, todos os fenômenos observados, desde escalas microscópicas às macroscópicas. Portanto, a "Teoria de Tudo" unificaria as quatro forças fundamentais em apenas uma, a força unificada. Essa unificação se manifesta apenas a energias extremamente altas, muito mais altas do que nós podemos testar nos laboratórios atuais. Por trás da realidade física, apenas visível a energias altíssimas, existe uma outra realidade, em que tudo é manifestação de um campo unificado. Em sua intimidade, a natureza é extremamente simples.

A idéia de unificação das quatro forças fundamentais não é absurda nem influenciada por tendências monoteístas, como pode parecer. Já conseguimos unificar as forças eletromagnética e fraca, conforme comprovado experimentalmente em 1983 por Carlo Rubia e seu time em Genebra, baseados em previsões teóricas de S. Glashow, A. Salam e S. Weinberg. A energias cerca de mil vezes maiores que as nucleares, as forças eletromagnética e fraca se manifestam como uma única força, a eletrofraca. O próximo passo é incluir a força nuclear forte e, eventualmente, a gravitação nessa unificação. Talvez a visão de Einstein não tenha sido apenas uma fantasia.

4 comentários:

  1. se conseguisse-mos unificar essas quatro forças, quais seriam as vantagens e desvantagens dessa força final?

    ResponderExcluir
  2. http://americacosmolog-blog-html.blogspot.com/

    GUG -GRANDE UNIFICAÇÃO GRACELIANA

    ResponderExcluir
  3. Oi Tava passando poraqui e achei legal o blog, na net achei a teoria de um cientista que deu uma possivel solução para essa unificação, mas estranha, mas tem logicas nela.Falo isso pelo fato de tudo que envolve essa Grande unificação eu achar estranho.

    Vou deixa o link aqui:

    http://www.scribd.com/doc/17459544/Teoria-da-Grande-Unificacao-GUT

    ResponderExcluir
  4. Link Atualizado:

    http://www.scribd.com/doc/17475666/Teoria-da-Grande-Unificacao-GUT

    ResponderExcluir