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Reportagem |
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| edição 38 - Julho 2005 |
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| Constantes Inconstantes |
| É possível que a estrutura interna da Natureza mude com o tempo? |
| por John D. Barrow e John K. Webb |
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| O mundo seria incrivelmente stranho se as constantes da Natureza tivessem valores diferentes. |
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Algumas coisas nunca mudam. Os físicos as chamam de constantes da Natureza. Eles supõem que certas quantidades, como a velocidade da luz, c, a constante gravitacional de Newton, G, e a massa do elétron, me, sejam sempre iguais, em qualquer momento ou lugar do Universo. Em torno delas são construídas as teorias da física, que definem a estrutura da Natureza. A física progrediu ao realizar medições cada vez mais precisas para seus valores.Apesar disso, ninguém até hoje conseguiu prever ou explicar essas constantes. Os físicos não têm idéia de por que utilizam esses valores numéricos específicos. Nas unidades do Sistema Internacional (SI), c é 299.792.458; G é 6,673 x 10-11; e me é 9,10938188 x 10-31 - números que não seguem nenhum padrão reconhecível. A única característica comum a muitos desses valores é que, caso fossem diferentes do que são, ainda que ligeiramente, estruturas atômicas complexas como seres vivos não existiriam. O desejo de explicar as constantes está por trás dos esforços para desenvolver uma descrição completa e unificada da Natureza, ou "teoria de tudo". Os físicos têm a esperança de que tal teoria mostre que cada constante da Natureza possui apenas um valor possível. Ficaria revelada assim alguma ordem por trás da aparente arbitrariedade.Nos últimos anos, porém, a confusão em torno do status das constantes tem aumentado, em vez de diminuir. Pesquisadores descobriram que a melhor candidata a teoria de tudo, uma variante da teoria das cordas conhecida como Teoria M, é consistente apenas se o Universo tiver muito mais do que quatro dimensões de espaço e tempo - até sete dimensões a mais. Como conseqüência, as constantes que nós observamos podem não ser as constantes verdadeiramente fundamentais. Essas estariam no espaço completo, com todas as suas dimensões, e veríamos apenas sua "sombra" tridimensional.Ao mesmo tempo, os físicos também consideram a hipótese de que o valor de muitas das constantes tenha sido determinado de maneira circunstancial, durante a ocorrência de processos elementares e eventos aleatórios no início da história do Universo. De fato, a teoria de cordas prevê um grande número - 10500 - de "mundos" possíveis, com diferentes conjuntos consistentes de leis e constantes físicas (ver "O panorama da teoria de cordas", de Raphael Bousso e Joseph Polchinski; SCIENTIFIC AMERICAN BRASIL, setembro de 2004). Até agora, os pesquisadores não têm idéia de por que a nossa combinação foi escolhida. Talvez o prosseguimento dos estudos reduza o número de mundos logicamente possíveis a um, mas temos de continuar abertos à possibilidade irritante de que o Universo conhecido seja apenas um entre muitos - parte de um Multiverso - e de que diferentes partes do Multiverso exibam diferentes soluções para a teoria. As leis que observamos formariam apenas um dos muitos sistemas locais de leis (ver "O jogo de espelho dos universos paralelos", de Max Tegmark; SCIENTIFIC AMERICAN BRASIL, junho de 2003). |
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| John D. Barrow e John K. Webb Começaram a testar as constantes da Natureza em 1996, na Universidade de Sussex, na Inglaterra. Barrow havia explorado novas possibilidades ´teóricas na variação das constantes, e Webb dedicava-se à observação de quasares. Barrow é hoje professor da Universidade de Cambridge e membro da Royal Society. Webb leciona na Universidade de Nova Gales do Sul, na Austrália. |
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