A teoria das cordas é uma tentativa de unir os dois pilares da física do século XX - a mecânica quântica e a teoria da relatividade de Albert Einstein - com uma estrutura abrangente que pode explicar toda a realidade física. Ele tenta fazer isso afirmando que as partículas são na verdade entidades unidimensionais semelhantes a cordas cujas vibrações determinam as propriedades das partículas, como massa e carga.
Essa ideia contra-intuitiva foi desenvolvida pela primeira vez nas décadas de 1960 e 1970, quando as cordas foram usadas para modelar dados provenientes de coletores subatômicos na Europa, de acordo com um site sobre teoria das cordas criado pela Universidade de Oxford e pela Sociedade Real Britânica. Strings forneceu uma maneira matemática elegante de descrever a força forte, uma das quatro forças fundamentais do universo, que une núcleos atômicos.
O tópico permaneceu marginal por muitos anos, até a "revolução da teoria das cordas" em 1984, quando os teóricos Michael Green e John Schwarz produziram equações que mostravam como as cordas evitavam certas inconsistências que atormentavam modelos que descreviam partículas como objetos pontuais, de acordo com a Universidade de Cambridge.
Mas essa primeira floração deixou pesquisadores com cinco teorias diferentes, explicando como as cordas unidimensionais oscilaram em uma realidade bidimensional. Uma segunda revolução ocorreu em 1995, quando os físicos mostraram que essas idéias diferentes estavam todas relacionadas e poderiam ser combinadas com outra teoria chamada supergravidade, que funcionava em 11 dimensões. Essa abordagem gerou a encarnação atual da teoria das cordas.
Desvendar mistérios
A teoria das cordas é um dos métodos propostos para produzir uma teoria de tudo, um modelo que descreve todas as partículas e forças conhecidas e que substitui o modelo padrão da física, que pode explicar tudo, exceto a gravidade. Muitos cientistas acreditam na teoria das cordas por causa de sua beleza matemática. As equações da teoria das cordas são descritas como elegantes e suas descrições do mundo físico são consideradas extremamente satisfatórias.
A teoria explica a gravidade por meio de uma corda vibratória específica cujas propriedades correspondem às do gravitómetro hipotético, uma partícula mecânica quântica que carregaria a força gravitacional. O fato de a teoria estranhamente exigir 11 dimensões para funcionar - em vez das três espaço e uma vez que normalmente experimentamos - não dissuadiu os físicos que a defendem. Eles simplesmente descreveram como as dimensões extras estão todas enroladas em um espaço extremamente pequeno, da ordem de 10 a 33 centímetros, o que é pequeno o suficiente para que não possamos detectá-las normalmente, de acordo com a NASA.
Os pesquisadores usaram a teoria das cordas para tentar responder a perguntas fundamentais sobre o universo, como o que acontece dentro de um buraco negro, ou para simular processos cósmicos como o Big Bang. Alguns cientistas até tentaram usar a teoria das cordas para controlar a energia escura, a força misteriosa acelerando a expansão do espaço e do tempo.
Uma busca sem fim
Ultimamente, porém, a teoria das cordas tem sido objeto de maior escrutínio. A maioria de suas previsões não é testável com a tecnologia atual, e muitos pesquisadores se perguntam se estão entrando em um buraco sem fim. Em 2011, os físicos se reuniram no Museu Americano de História Natural para o 11º debate anual do Memorial Isaac Asimov, para discutir se fazia sentido recorrer à teoria das cordas como uma descrição viável da realidade.
"Você está perseguindo um fantasma, ou a sua coleção é estúpida demais para descobrir isso?" provocou Neil deGrasse Tyson, diretor do Hayden Planetarium do museu, que apontou que o progresso na teoria das cordas havia sido irregular nos anos anteriores.
Os desafios mais recentes da teoria das cordas vieram da própria estrutura, que prevê a existência de um número potencialmente enorme de universos únicos, até 10 ^ 500 (esse é o número 1 seguido por 500 zeros). Esse cenário multiverso parecia oferecer possibilidades suficientes para que, se os pesquisadores os explorassem, encontrariam um que correspondesse à nossa própria versão da realidade. Mas em 2018, um artigo influente sugeriu que nenhum desses miríades de universos hipotéticos se parecia com o nosso cosmos; especificamente, cada um deles não tinha uma descrição da energia escura como a entendemos atualmente.
"Os teóricos das cordas propõem uma quantidade aparentemente interminável de construções matemáticas que não têm relação conhecida com a observação", disse Sabine Hossenfelder, físico do Instituto de Estudos Avançados de Frankfurt, na Alemanha, que criticou a teoria das cordas, anteriormente à Live Science.
Outros pesquisadores afirmam que a teoria das cordas um dia irá gerar resultados. Escrevendo na revista Physics Today, o físico Gordon Kane da Universidade de Michigan sugeriu que, com as atualizações atualmente sendo conduzidas, o Large Hadron Collider poderia produzir evidências da teoria das cordas em um futuro próximo. Mas o destino final da teoria ainda é desconhecido.
