A teoria das cordas: ponto de vista do cético

Mesmo agora, com as críticas em ascensão, não parece que o estudo da teoria das cordas caiu. Para entender por que os físicos continuam a estudar a teoria das cordas, e por outros físicos acreditam que não é entregar como prometido, aqui está uma breve recontagem as tendências gerais na história da teoria das cordas, focando desta vez sobre suas deficiências.

A teoria das cordas começou em 1968 como uma teoria (chamado de modelo de ressonância dupla) para prever as interações de hádrons (prótons e nêutrons), mas falhou nisso. Em vez de este modelo, cromodinâmica quântica, que disse que hádrons eram compostos de quarks unidos por glúons, provou ser o modelo correto.

Análise da primeira versão da teoria das cordas mostrou que poderia ser visto como muito minúsculas cordas vibrantes. Na verdade, esta teoria das cordas bosônico teve várias falhas: férmions não poderia existir ea teoria contida dimensões 25 espaciais, tachyons, e muitas partículas sem massa.

Estes problemas foram “fixo” com a adição da supersimetria, que transformou a teoria das cordas bosônico na teoria das supercordas. teoria das supercordas ainda continha nove dimensões espaciais, porém, assim que a maioria dos físicos ainda acreditava que não tinha realidade física.

Esta nova versão da teoria das cordas foi mostrado para conter uma partícula sem massa, spin-2, que poderia ser o gráviton. Agora, em vez de uma teoria das interações hadron, teoria das cordas era uma teoria da gravidade quântica. Mas a maioria dos físicos eram explorar outras teorias de gravidade quântica e teoria das cordas definhou durante toda a década de 1970.

A primeira revolução das supercordas ocorreu em meados dos anos 1980, quando os físicos mostraram maneiras de construir a teoria das cordas que fez todas as anomalias ir embora. Em outras palavras, a teoria das cordas mostrou-se consistente. Além disso, os físicos descobriram formas de compactificadas as seis dimensões espaciais extras por curling-los em formas complexas que eram tão pequenos que eles nunca seriam observados.

O aumento do trabalho sobre a teoria das cordas teve grandes resultados. Na verdade, os resultados foram muito bons, porque os físicos descobriram cinco variações distintas da teoria das cordas, cada um dos quais previstos diferentes fenômenos do universo e nenhum dos quais precisamente combinada nossa própria.

Em 1995, Edward Witten propôs que as cinco versões da teoria das cordas eram diferentes aproximações de baixa energia de uma única teoria, chamada teoria-M. Esta nova teoria contida dimensões dez espaciais e objetos estranhos chamados branas, que tiveram mais dimensões do que strings.

Um grande sucesso da teoria das cordas foi que foi usado para construir uma descrição para buracos negros, que calculado a entropia correctamente, de acordo com as previsões Hawking-Bekenstein para termodinâmica de buracos negros. Esta descrição aplicada apenas para determinados tipos de buracos negros simplificados, embora houvesse alguma indicação de que o trabalho pode se estender para os buracos negros mais gerais.

Um problema para a teoria das cordas surgiu em 1998, quando os astrofísicos mostrou que o universo estava se expandindo. Em outras palavras, a constante cosmológica do universo é positiva, mas todo o trabalho na teoria das cordas havia assumido uma constante cosmológica negativa. (A constante cosmológica positiva é comumente referido como energia escuro.)

Em 2003, foi encontrado um método para construir a teoria das cordas em um universo que tinha a energia escura, mas não foi um grande problema com ele: Um grande número de teorias de cordas distintas fosse possível. Algumas estimativas têm sido tanto como 10⁵⁰⁰ maneiras distintas para formular a teoria, que é tão absurdamente grande que pode ser tratada como se fosse basicamente infinito.

Como resposta a estas conclusões, o físico Leonard Susskind propôs a aplicação do princípio antrópico como um meio de explicar por que nosso universo tinha as propriedades que ele fez, dada a incrivelmente grande número de configurações possíveis, que Susskind chamado a paisagem.

Isto leva-nos ao estado atual da teoria das cordas, em traços muito gerais. Provavelmente, você pode ver algumas rachaduras na armadura da teoria das cordas, onde as críticas parecem ressoar particularmente forte.