de que se trata a teoria de cordas?

Answer 1

A Teoria das cordas é um modelo físico cujos blocos fundamentais são objetos extensos unidimensionais, semelhantes a uma corda, contrariamente aos pontos de dimensão zero (partículas) que eram a base da física tradicional. Por essa razão, as teorias baseadas na teoria das cordas podem evitar os problemas associados à presença de partículas pontuais (entenda-se de dimensão zero) em uma teoria física, como uma densidade infinita de energia associada à utilização de pontos matemáticos. O estudo da teoria de cordas tem revelado a necessidade de outros objetos não propriamente cordas, incluindo pontos, membranas, e outros objetos de dimensões mais altas.

O interesse na teoria das cordas é dirigido pela grande esperança de que ela possa vir a ser uma teoria de tudo. Ela é uma possível solução do problema da gravitação quântica e, adicionalmente à gravitação, ela poderá naturalmente descrever as interações similares ao eletromagnetismo e outras forças da natureza. As teorias das supercordas incluem os férmions, os blocos de construção da matéria. Não se sabe ainda se a teoria das cordas é capaz de descrever o universo como uma precisa coleção de forças e matéria que nós observamos, nem quanta liberdade para escolha destes detalhes a teoria irá nos permitir. Nenhuma teoria das cordas fez alguma nova predição que possa ser experimentalmente testada.

Trabalhos na teoria das cordas têm levado a avanços na matemática, principalmente em geometria algébrica. A teoria das Cordas tem também levado a novas descobertas na teoria da supersimetria, que poderá ser testada experimentalmente pelo Grande Colisor de Hádrons. Os novos princípios matemáticos utilizados nesta teoria permitem aos físicos afirmarem que o nosso universo possui 11 dimensões, 10 espaciais e 1 temporal e isso explicaria as caracteristicas das forças fundamentais da natureza.

O estudo das chamadas teorias das cordas foi iniciado na década de sessenta e teve a participação de vários físicos para sua elaboração. Essas teorias se propõem a unificar toda a física e unir a Teoria da relatividade e a Teoria Quântica numa única estrutura matemática. Embora não esteja totalmente consolidada, a teoria mostra sinais promissores de sua plausibilidade.

Tabela de conteúdo [esconder]
1 A teoria em sua forma mais simples
2 História
3 Propriedades básicas
4 As dimensões extras
5 Problemas
6 Ver também
7 Referências para futuras leituras
7.1 Artigos e livros populares
7.2 Livros Texto
7.3 Ligações externas

Answer 2

A Teoria de Cordas (TC) é a única teoria até o momento que conseguiu unificar três das quatro forças da natureza (fraca, forte e eletromagnética) de maneira consistente. O único e maior entrave é a gravitação (não conseguimos unificar a gravitação às outras forças). Outras teorias se prestam a estudar a gravidade quântica (como por exemplo a loop quantum gravity), mas nenhuma delas se presta ao papel de ser uma teoria de unificação das quatro forças da natureza como a TC. Na TC os objetos mais fundamentais, as partículas, são encarados como modos de vibração das cordas. Para verificar as previsões da teoria de cordas precisamos trabalhar em altíssimas energias. Devido a esta dificuldade, temos várias teorias tentando individualmente descrever a realidade. Se a Teoria de Cordas será a grande teoria unificadora das interações fundamentais só quem poderá responder isto é a experiência!

Answer 3

Título: Teoria das Cordas
Data: 20-08-2006 (09:15)
Categoria: Ciência
Tudo que sei de Teoria das Cordas está no que eu não entendi na época que li os livros do Stephen Hawking e no que estou lutando para entender no "O Universo Elegante". Mas isso não me impede de formular minha própria teoria sobre a teoria. Se por nada mais, para despertar a ira dos Físicos de plantão e apresentar uma analogia divertida para Ciência em geral.

Em resumão, a Teoria das Cordas se propõe a ser uma teoria unificadora entre a Física Quântica e a Relatividade, ao incorporar a gravidade em uma teoria quântica. A idéia é que o Universo é composto não de partículas indivisíveis, em última instância, mas por cordas vibrantes. Tudo seria então composto de cordas que vibram e os modos como vibram são percebidos como partículas fundamentais - incluindo aí o Grávitron, do qual dependeria a gravidade. Então a teoria explica alguns vários fenômenos quânticos e ao mesmo tempo explica a gravidade.

Lendo o Universo Elegante, fiquei com a impressão de que a Teoria das Cordas mais parece uma Teoria dos Elásticos. Agora entra a analogia divertida. Imagine a Ciência como um todo como uma placa de madeira com pregos, onde os pregos são as evidências experimentais no mundo real. Podemos passar um barbante rígido entre os pregos, representando uma teoria. Se passar por todos os pregos, então a teoria explica bem as evidências. Mas quando surge um prego novo, a teoria-barbante pode não conseguir englobá-lo por ser rígido, acabando por se romper. Mas interessantemente, algumas teorias-barbantes parecem presos em pregos que ninguém está vendo. A Teoria da Relatividade é um caso - ela previa um prego que ninguém via estar lá (a distorção de raios de luz de estrelas distantes, por exemplo). Ao comprovar-se a existência do prego, aumenta-se significativamente a credibilidade da teoria.

Uma Teoria Elástico, porém, é tão flexível que consegue englobar uma quantidade muito grande de pregos novos, mesmo quando estão distantes. A Teoria das Cordas me parece uma teoria elástico - ela surgiu para explicar um certo conjunto de fenômenos, mas passou a englobar novas evidências que surgiram posteriormente - mesmo evidências consideravelmente distantes dos pontos originais. Ela se estica para englobar novos pregos.

O problema de uma teoria elástico parece estar na possibilidade maior de overfitting. Este é um termo aplicado em Aprendizado de Máquina, denotando que um conceito se tornou restrito demais, podendo explicar os dados vistos até então, mas incapaz de generalizar além disso - i.e. fazer previsões. Exemplo: você nunca viu carros antes e passa por três e lhe dizem que são carros. Um possível modelo de carro que se criaria seria (a) "coisas que têm quatro rodas, possuem motor e carregam pessoas". Outro seria (b) "estes três veículos que passaram nesta seqüência por mim neste momento". Outro ainda poderia ser (c) "coisas que passam por mim".

O modelo (a) parece razoável. Se passar um novo carro, provavelmente você o identificaria como um. O modelo (b) é problemático e é típico de overfitting - se passar um novo carro, com certeza ele não será um daqueles que já passou por você, naquele momento. Já no modelo (c), se um novo carro passar por você, ele será corretamente identificado; mas também serão classificados cachorros, pessoas e tudo mais como carros. O modelo (c) é tão genérico que é capaz de englobar novos pregos (novos carros que passam por você), mesmo pregos muito distantes do conceito de carro.

O modelo (c) é uma teoria elástico. Ela é tão genérica que consegue englobar novas evidências quando surgem, mas é incapaz de gerar previsões - isto é, é incapaz de mostrar novos pregos que não conhecemos, ainda que englobe os pregos que já conhecemos (e venhamos a conhecer) de uma forma muito bonita.

Talvez uma Teoria Unificadora tenha que ser ultimamente uma teoria elástico, afinal ela tem que ser capaz de ser muito flexível para englobar tudo. Mas o quão flexível se pode ser sem causar overfitting? Quando é que nos distanciamos do conceito que desejamos aprender (do que é feito o Universo, no caso) para criar algo que é tão genérico que, sim, explica do que é feito o Universo mas que também explicaria se o Universo fosse qualquer outra coisa?

No estágio atual, os Físicos ainda estão testando a elasticidade da teoria, mas todos gostariam de ver o elástico se esticar sozinho em alguma direção, apontando a existência de um prego desconhecido. Previsão ainda é a melhor forma de saber que não está acontecendo overfitting, afinal não é possível aprender algo que não se viu.

Para ser justo, a Teoria das Cordas faz algumas previsões. Por exemplo, que o Universo têm que ter 10 dimensões totais. Mas ela também prevê que esse é um prego inalcançável - você tem que acreditar que ele está lá, por que não será possível vê-lo. O Grissom diria que isso é muito conveniente...

Seja como for, a Teoria das Cordas é o melhor que temos atualmente para explicar o Universo como ele é. Se a teoria é suficientemente genérica para explicar outros Universos, talvez seja por que existam outros Universos afinal de contas. Mas é impossível não ter a sensação de que a Teoria é apenas uma visão parcial da Realidade. Isto é, é um elástico entre pregos e não a placa de madeira onde estão os pregos

Answer 4

Resumidamente, a teoria das cordas é uma das, que tentam unificar doois conceitos: Eletromagnetismo e Gravidade.
Essa "união" segundo cientistas deve ser simples e elegante como a própria união de Matéria e Energia, que foi exposta por albert Einstein na equação E=MC².
O duro, é entender o que eles chamam de simples!