[douglasdickel]

GREENE, Brian. O universo elegante.

"A relatividade geral também derrubou as concepções anteriores do espaço e do tempo mostrando que eles não só são influenciados pelo movimento do observador, mas também podem empenar-se e curvar-se em reação à presença da matéria ou da energia. Essas distorções no tecido do espaço e do tempo, como veremos, transmitem a força da gravidade de um lugar a outro. A maioria de nós dá como certo que o nosso universo tem três dimensões espaciais, mas isso não é verdade segundo a teoria das cordas, que afirma que o nosso universo tem muito mais dimensões do que parece - dimensões recurvadas, que ocupam espaços mínimos no tecido espacial. Essas incríveis observações a respeito da natureza do espaço e do tempo são tão essenciais que nos servirão como guias em tudo o que a partir daqui se disser. Na verdade, a teoria das cordas é a história do espaço e do tempo a partir de Einstein. (...)

"Tudo o que se vê no mundo terrestre e na abóbada celeste parece ser feito de combinações de elétrons, quarks up e quarks down. Não existe nenhuma indicação experimental de que qualquer uma dessas três partículas seja formada por algo ainda menor. Mas muitas experiências indicam que o universo conta também com outras partículas de matéria. Em meados da década de 50, Frederick Reines e Clyde Cowan comprovaram experimentalmente a existência de uma quarta espécie de partícula fundamental, chamada neutrino — cuja existência já fora prevista por Wolfgang Pauli no início dos anos 30. É extremamente difícil detectar um neutrino, partícula fantasma que só muito raramente interage com qualquer outra espécie de matéria: um neutrino com nível normal de energia pode atravessar com facilidade um bloco de chumbo com a espessura de muitos trilhões de quilômetros sem experimentar a menor perturbação em seu movimento. Você pode sentir-se muito aliviado com isso, porque agora mesmo, enquanto está lendo esta frase, bilhões de neutrinos lançados ao espaço pelo Sol estão atravessando o seu corpo, assim como toda a Terra, em suas longas e solitárias viagens através do cosmos.

"Os físicos continuaram a provocar choques entre partículas, usando tecnologias cada vez mais poderosas e níveis de energia cada vez mais altos, recriando, por um momento, condições que nunca mais ocorreram depois do bigbang. Entre os traços deixados pêlos estilhaços dessas colisões, eles procuravam outros componentes fundamentais, que se iam somando a uma lista sempre crescente de partículas. Eis o que eles encontraram: mais quatro quarks — charm, strange, bottom e top — e outro primo do elétron, ainda mais pesado, chamado tau, assim como duas partículas com propriedades similares às do neutrino (chamadas neutrino do múon e neutrino do tau, para distingui-las do neutrino original, que passou a chamar-se neutrino do elétron). Essas partículas são produzidas em colisões a altas energias e sua existência é efêmera; elas não são componentes de nada que possamos encontrar normalmente. Mas a história ainda não terminou. Cada uma dessas partículas tem uma antiparticula que lhe corresponde como par — com igual massa, mas oposta a ela em outros aspectos, como a carga elétrica (assim como as cargas relativas a outras forças que discutiremos abaixo). A antiparticula do elétron, por exemplo, chama-se pósitron. Os físicos pesquisaram a estrutura da matéria até a escala de um bilionésimo de bilionésimo de metro e verificaram que tudo o que foi encontrado até agora — seja na natureza, seja produzido artificialmente nos gigantescos despedaçadores de átomos — consiste de combinações das partículas dessas três famílias, ou dos seus pares de antimatéria.

"Assim como as cordas de um piano ou de um violino têm frequências ressonantes em que vibram de maneira especial — e que os nossos ouvidos percebem como as notas musicais e os seus tons harmônicos —, o mesmo também ocorre com os laços da teoria das cordas. Veremos, no entanto, que em vez de produzir notas musicais, os tipos de vibração preferidos pelas cordas na teoria das cordas dão lugar a partículas cujas massas e cargas de força são determinadas pelo padrão oscilatório da corda. O elétron é uma corda que vibra de uma maneira, o quark up é uma corda que vibra de outra maneira, e assim por diante. Desse modo, longe de constituir um conjunto caótico de dados experimentalmente verificados, as propriedades das partículas, na teoria das cordas, são manifestações de uma única característica física: os padrões ressonantes de vibração — ou seja, a "música" — dos laços fundamentais das cordas. A mesma ideia aplica-se também às forças da natureza. Veremos que as partículas de força também se associam a padrões de vibração das cordas, e, desse modo, tudo o que existe, toda a matéria e todas as forças, está unificado sob o mesmo princípio das oscilações microscópicas das cordas — as "notas" que as cordas tocam.

"Um reducionista ferrenho afirmaria que não há aí limitação alguma e que, em princípio, absolutamente tudo, desde o big-bang até as fantasias oníricas, pode ser descrito em termos de processos físicos microscópicos que envolvem os componentes fundamentais da matéria. Se você souber tudo a respeito dos componentes, diria ele, você compreenderá tudo."