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Nova física terá de rever conceitos de tempo e espaço, diz Brian Greene

Se nosso Universo não for o único que existe e acabar colidindo com outro Universo, como podemos nos dar conta disso observando os céus? Essa é a nova preocupação do físico Brian Greene, da Universidade Columbia (EUA) que desembarca em São Paulo nesta semana.

Greene é um notório defensor da teoria das cordas, a teoria segundo a qual as partículas elementares conhecidas pela ciência não são as entidades fundamentais. Elas seriam um subprodutos da vibração de “cordas” em um Universo com mais dimensões de espaço do que aquelas três que conhecemos.

O físico fala ao público nesta quarta-feira (17), no ciclo de palestras Fronteiras do Pensamento, que está com ingressos esgotados. Em entrevista à Folha, Greene fala sobre problemas que ideias como as cordas e os múltiplos universos enfrentam e sobre como talvez seja necessário rever os conceitos de tempo e espaço para contorná-los.

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Folha – Qual será o tema de sua palestra em São Paulo?
Brian Greene – Será sobre a busca de uma teoria unificada da física. Esse era o sonho que o próprio Einstein tinha, mas nunca alcançou. Ele queria encontrar uma teoria única que abrangesse tudo no Universo.

Será então um resumo de seus primeiros livros, “O Universo Elegante” e “O Tecido do Cosmo”?
E também do último, “A Realidade Oculta”, que trata da possibilidade da existência de outros universos, que é altamente especulativa, mas bem considerada.

Alguma das teorias de universos múltiplos possui previsões que podem ser testadas de maneira científica, não apenas metafísica?
Para algumas versões do cenário de multiversos [múltiplos universos], existem, sim, potenciais assinaturas de observação. Caso existam muitos universos criados em muitos Big Bangs, por exemplo, colisões entre esses universos podem deixar uma marca na radiação cósmica de fundo de micro-ondas [radiação que permeia o universo e é usada por cosmólogos para estudar sua propriedades]. Isso é algo que se tem buscado ver.
Na versão de universos paralelos com dimensões extras, há a possibilidade de o LHC [o acelerador de partículas na Suíça] ejetar material da nossa dimensão para dentro de outras dimensões. Se isso ocorrer, ficaria registrado um sumiço de energia.
São possibilidades remotas, mas elas estão dentro do reino da ciência. Elas emergem de nossas descrições matemática da natureza, que já foram testadas, e, pelo menos a princípio, oferecem assinaturas experimentais.

Essas teorias são dependentes do universo inflacionário, que prevê um período de expansão muito maior que o atual no começo do universo?
Quanto mais evidências temos para a teoria inflacionária, mais razão temos para considerar seriamente que outros universos devem existir, porque a inflação naturalmente permite esse resultado. Mas a inflação ainda é em grande parte ela própria uma teoria ainda em investigação.
Então, para todas essas ideias no limite da compreensão, a esperança é que em cinco ou dez anos teremos mais insights, vendo quais sobrevivem a testes observacionais detalhados.

Muitos físicos teóricos ficaram decepcionados com o relato de problemas nos dados do telescópio Bicep2, que confirmavam a inflação. O sr. ainda está otimista em relação à confirmação da teoria?
Bem, a interpretação inicial dos dados do Bicep2 é fonte de bastante controvérsia. Dentro de um ano saberemos se o anúncio inicial acertou ou não o alvo. Se for confirmado, será uma evidência muito forte em favor da inflação. Mas, se não for confirmado, ele não chega a danificar a teoria inflacionária.
Já existe um bocado de evidência observacional apontando na direção da teoria inflacionária.
É assim que a ciência funciona. As pessoas oferecem ideias e observações, elas são debatidas e no fim tudo se assenta em uma opinião consensual. Nós chegaremos lá dentro de um ano.

O sr. é reconhecido por seu trabalho em teoria das cordas, que também tem sido criticada por não oferecer muitas previsões passíveis de teste. Esse problema está sendo resolvido?
Essa de fato é a questão mais importante. Muitos de nós trabalhamos por muito tempo para tentar obter esses tipos de assinaturas. Há algumas que podem surgir e são indiretas. Nós podemos achar evidências para partículas supersimétricas, novas espécies de partículas cuja existência é sugerida pela teoria das cordas.
Há uma variedade de testes tanto em física de partículas quanto em astronomia que poderiam trazer resultados.
Mas se você perguntar se teremos evidências definitivas para a teoria das cordas em breve, eu diria que não. As cordas operam numa escala bilhões de bilhões de vezes menor do que qualquer coisa que possamos acessar. A teoria ultrapassou a tecnologia e se tornou difícil de testar.
Talvez uma geração futura que seja finalmente capaz de obter os dados responderá à questão sobre se ela está certa ou errada.

O sr. acredita que as partículas da supersimetria vão aparecer no LHC? Muitos físicos estão céticos.
Felizmente a resposta para essa questão não depende daquilo que eu ou que qualquer outro físico pense. Nós saberemos a resposta dentro de poucos anos, no máximo. A máquina vai ser religada no ano que vem.
Se a supersimetria for encontrada, ela dará um grande impulso a essa coleção de ideias
Se ela não for achada, ou isso significará que as ideias estão erradas ou então que as partículas são pesadas demais para serem criadas e encontradas por essa máquina.

Até agora, físicos experimentais estavam mais ocupados em encontrar as partículas previstas pelos teóricos, mas agora não parece haver um caminho muito óbvio a seguir. O sr acha que os experimentalistas tomarão a dianteira da física agora?
Eu acho que temos um maravilhoso espectro de ideias, mas experimentalmente ainda não temos noção de quais dessas ideias apontam na direção do futuro. Então, vivemos uma época ao mesmo tempo empolgante e frustrante.
É empolgante porque há possibilidades muito imaginativas, mas seria ótimo ter um insight sobre quais ideias são invenções de uma imaginação matemática e quais versam sobre a verdadeira natureza da realidade.

Alguns físicos comparam a situação que a física vive hoje à crise do início do século 20, antes de Einstein conciliar a física clássica com o eletromagnetismo. O sr. acha que vivemos um momento de mudança de paradigma agora?
Acho que o próximo grande passo, ou talvez a próxima grande revolução da física, será algo à altura da revolução que Einstein e teóricos quânticos iniciaram no começo do século 20. Meu palpite é que essa revolução vai requerer uma compreensão do significado de espaço e de tempo muito mais profunda do que a que temos hoje. Talvez isso envolva entender que o espaço e o tempo sejam feitos de ingredientes mais refinados, da mesma forma que os átomos são compostos de partículas. O espaço e o tempo em si também poderiam ter seus constituintes. Se nós dominarmos esse tipo de ideia, pode ser que estejamos a caminho de uma revolução.

Quais dessas ideias são particularmente interessantes para o LHC. O que pode surgir lá?
Um caminho interessante é o trabalho com dimensões extras de espaço e sobre como essas dimensões extras podem ser detectadas no LHC. Nós já discutimos a supersimetria e as novas espécies de partículas que podem ser detectadas. Essa é uma possibilidade muito empolgante. Vale à pena ficar atento até mesmo para as ideias mais inusitadas, como a criação de buracos negros microscópicos no laboratório. Todas essas ideias nasceram da teoria das cordas, de um jeito ou de outro. Se for encontrada evidência para alguma delas, será espetacular.

Quais são as consequências da teoria de cordas para a cosmologia? Os físicos da área estão tentando explicar a energia escura, a estranha expansão acelerada em que o universo está agora, ou ver algum sinal na radiação cósmica de fundo?
Eu estou trabalhando pessoalmente em tentar conectar a teoria de cordas à radiação cósmica de fundo. Nós temos feito cálculos que injetam as novas propriedades da teoria das cordas nos cálculos tradicionais de variações de temperatura na radiação cósmica de fundo. Nós sugerimos novos padrões para essas variações de temperatura. São variações pequenas, mais sutis do que aquelas que foram observadas até agora, e as pessoas estão procurando por elas. Não há evidência para elas ainda. Infelizmente, ainda não conseguimos prever o tamanho desses novos efeitos, então a falha em enxergá-las não descarta a teoria, mas nós queremos muito enxergá-los.
Teóricos de cordas têm passado bastante tempo em problemas de cosmologia. A energia escura [misteriosa força que acelera a expansão do universo] exerceu papel vital em desenvolver várias ideias dentro de teoria das cordas nos últimos dez anos.
A distinção entre física de partículas, teoria das cordas e cosmologia está realmente evaporando recentemente. Muitas pessoas trabalham ao mesmo tempo nessas três áreas.

A teoria das cordas tem algo a dizer sobre a matéria escura, essa estranha entidade que tem massa mas é impossível de se ver por não interagir com a luz?
A teoria das cordas não tem uma abordagem particularmente nova para matéria escura. A resposta padrão que ela dá sobre o que é matéria escura é a mesma que a física de partículas dá. Concebeu-se a existência de certas partículas que são relativamente estáveis, têm vida longa e não interagem com outras partículas. Elas seriam boas candidatas para explicar o que é a matéria escura.
Há possibilidades mais exóticas que saem da teoria das cordas. Já se sugeriu que a matéria escura seria um outro universo próximo que só interage com o nosso por meio da gravidade. Não poderíamos vê-lo, porque a luz não viajaria entre os dois universos.
Então, tanto possibilidades especulativas quanto convencionais para a matéria escura foram desenvolvidas com a teoria das cordas.

Com o que o sr. está trabalhando agora?
Estou trabalhando em várias coisas. Uma delas é tentar entender em detalhe esse problema dos universos em colisão num cenário de multiversos, que é uma sugestão natural da teoria das cordas.
Também estou estudando possíveis instabilidades nos universos que podem ser originados pela teoria das cordas. Há uma possibilidade de que muitos desses universos tenham se desintegrado rapidamente, e talvez tenham restado apenas um ou alguns poucos que tenham durado tempo o suficiente para serem o nosso universo.

Isso tem a ver com o chamado princípio antrópico?
De certa forma, sim. O princípio antrópico sugere que existem muitos universos e nós vivemos naquele que é adequado para que nossa forma de vida exista. Os cálculos que nós fazemos às vezes sugerem uma versão mais radical disso, pois mesmo que existam muitos universos, muitos deles não viveriam tempo suficiente para nossa forma de vida evoluir.

O sr. está escrevendo algum novo livro para o público leigo?
Não estou escrevendo nenhum livro agora, mas estou trabalhando em uma plataforma de educação digital chamada “World Science U”, destinada à pessoa de conhecimento médio que quer se aprofundar um pouco mais. Estou trabalhando também em vários outros projetos que não estão na forma de livro; são transmitidos ou distribuídos como material digital.

O sr. já apareceu em dois filmes e até atuou num episódio do seriado “Big Bang Theory”. Tem recebido mais convites para trabalhar como ator?
Eu faço isso mais pela brincadeira. Não me chamaria de ator. Quando o “Big Bang Theory” lhe dá uma oportunidade de ser insultado por Sheldon Cooper na TV, me parece que vale a pena aproveitar.

Em 2015 ocorrerá o centenário da teoria da relatividade geral de Einstein? O sr. acha que esse é um momento especial para reflexão?
Sim. Acho que deve ocorrer uma celebração mundial para lembrar uma das maiores façanhas do intelecto humano.

Mas o fato de a relatividade geral ainda ser uma teoria um pouco exótica, que até agora não se conformou à física quântica, não é um motivo para preocupação?
Isso apenas enfatiza o quão sutil é o Universo. O próprio Einstein afirmou “sutil é o Senhor…”. O Universo é um lugar profundo, complexo e sutil, e o cérebro humano precisa de muito tempo para destrinchá-lo.

Fonte: Folha de São Paulo

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