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Outras dimensões

Seis dimensões espaciais além das 3 que conhecemos podem estar enroladinhas no interior do tecido do cosmos, esperando para ser detectadas pelos pesquisadores

Texto Salvador Nogueira

É até difícil de acreditar, ao ver alguém pulando de paraquedas ou mesmo caindo de boca no chão, depois de um mero tropeço. Mas a verdade é que a gravidade é a força mais fracote da natureza. “Fracote?”, perguntase intrigado o leitor. A resposta é simples. Basta observar a força gravitacional que a Terra inteira – o planeta todo! – exerce sobre uma bolinha metálica. Com um simples ímã, é possível fazer essa bolinha flutuar no ar, compensando a força gravitacional para baixo com uma força magnética para cima. Um pequeno ímã sai na frente contra um planeta inteiro. Convencido?

Até aí, tudo bem. A força gravitacional é mesmo fracote, apesar de ser chamada de “força”. O que na verdade deixa os cientistas desconsolados é que eles não sabem por que diabos isso acontece. De todas as forças conhecidas na natureza, a gravidade é a mais fraca. E, quando falamos fraca, queremos dizer na verdade “muuuuuito mais fraca” – um pentelhésimo da intensidade das outras.

Tá, mas esta reportagem não devia ser sobre outras dimensões? O que, afinal, uma coisa tem a ver com a outra? Pois é, estamos chegando lá. Uma das ideias dos físicos para explicar por que a gravidade é tão mais fraca que todo o resto sugere que, enquanto as outras forças da natureza transitam inteiramente pelas 3 dimensões espaciais que percebemos, a força gravitacional “vaza” para um conjunto de outras dimensões, invisíveis à sensibilidade humana. O que percebemos dela no cotidiano acabaria sendo uma fração minúscula do total.


Universo maluco

Se evocar dimensões adicionais para explicar parece um golpe de desespero dos cientistas, é quase isso mesmo. Mas, convenhamos, numa coisa pelo menos eles têm razão: claramente, nesse assunto de forças, há algo de errado com o Universo. Ou melhor, com o entendimento que temos dele.

Tanto é verdade que temos duas grandes teorias hoje na física: uma é a mecânica quântica, que explica todas as forças que atuam no âmbito microscópico – entidades invisíveis a olho nu, mas tão poderosas que fazem coisas como, por exemplo, grudar partículas umas nas outras para formar átomos, reunir átomos em moléculas e emitir certas formas de radiação. A outra é a Teoria da Relatividade, que explica única e tão somente a gravidade, por uma abordagem totalmente diferente.

Bom, belezinha, então. Temos 2 teorias e 4 forças – a gravidade, o eletromagnetismo e as forças nucleares forte e fraca (menos conhecidas e que não vêm muito ao caso aqui). Podemos viver com isso, não? Até poderíamos, se o Universo não apresentasse algumas circunstâncias bizarras – como as vivenciadas na proximidade dos buracos negros. Lá, para entendermos o que está acontecendo, precisamos usar simultaneamente as equações da relatividade e da mecânica quântica.

Detalhe: elas não se casam nem a pau. Quando você junta as duas para fazer o cálculo, começam a aparecer uns números infinitos – sintoma de que tem alguma coisa errada com o entendimento do fenômeno, já que não faz muito sentido você usar números finitos e sair um resultado infinito.

Há quem diga que a ciência é necessariamente uma visão aproximada e imperfeita do mundo, e que teremos de conviver com o fato de que os dois pilares da física moderna não se falam. Assim, não haveria uma chance de unificar todas as forças da natureza numa teoria. “Eu já escrevi artigos precisamente a defender a possibilidade de não haver unificação”, afirma o físico português João Magueijo, do Imperial College de Londres. “Não há razão nenhuma pela qual tem de haver unificação.”

Mas nem todos os físicos têm essa atitude conformada. E foi de uma tentativa de conciliar efetivamente a teoria quântica e a relatividade que nasceram as supercordas, que caminham juntinhas com a ideia da existência de outras dimensões.

Dez dimensões e uns quebrados

Os teóricos das cordas, entre os quais os maiores defensores são os americanos Brian Greene e Michio Kaku, postulam que toda essa confusão pode ser explicada se as partículas de matéria (prótons, nêutrons etc.), que hoje tratamos como “pontinhos”, sem tamanho nenhum, sejam na verdade minúsculas cordas, que vibram num espaço multidimensional. Além das 3 dimensões que conhecemos tradicionalmente, haveria mais 6, sem contar o tempo (tratado também como uma dimensão, desde o advento da Teoria da Relatividade).

Ah, tá. Mas cadê essas dimensões todas? Segundo os físicos partidários dessa teoria, elas estariam enroladas sobre si mesmas, de uma forma tão compacta que nossos experimentos atuais são incapazes de sondálas. Bem conveniente, não?

Mas eles realmente acreditam nisso. E, convenhamos, com esse esquema, eles conseguem explicar as características das partículas conhecidas hoje. Ao comportamento do próton, por exemplo, corresponde um padrão de vibração específico de corda, parecido com as notas de um violino. Ao elétron, a mesma coisa. E assim por diante.

O problema é que as contas envolvidas nessa teoria são extremamente complicadas, e até agora nenhuma previsão nova, que já não esteja na relatividade ou na mecânica quântica, emergiu delas. Ou seja, por ora, é apenas uma obra de ficção. Mas, enquanto ficção, realmente é fascinante.

Vamo batê brana

Enquanto os partidários dessa versão da constituição do Universo não conseguem obter previsões práticas para experimentos, eles criam versões variadas da teoria, com as mais incríveis consequências. O que há de mais moderno nessas pesquisas já nem fala de cordas, mas de branas (contração de “membranas”). Seriam entidades que vibrariam em duas dimensões, como se fossem lençóis sem espessura, vibrando na horizontal e na vertical. E falase de dimensões ocultas inteiras em forma de branas. Alguns teóricos especulam que a colisão de duas branas teria se manifestado em nosso Universo como o famoso bigbang – a grande explosão que teria dado origem a toda matéria e energia existentes hoje no Cosmos. Segundo essa visão, é bem possível que existam dimensões adicionais em outros universos, fisicamente desconectados do nosso. Essas seriam, naturalmente, dimensões tão habitáveis quanto as nossas. E talvez seja possível mesmo visitar as dimensões espaciais enroladas do nosso Universo, escapando de um destino horroroso que nos esperaria se ficássemos por aqui!

Os cientistas hoje anteveem dois possíveis destinos finais para o Cosmos como o conhecemos. Caso a expansão continue se acelerando, como hoje, teremos um final “frio”, com a diluição completa de tudo que existe, até sobrar apenas um mar de partículas elementares num vácuo. Mas existe a chance de que a expansão do Universo seja contida no futuro e tenha início um processo de reversão, em que o Cosmos inteiro comece a implodir. Esse final “quente” culminaria num big crunch, um bigbang às avessas, do qual nada poderia escapar.

Bem, nada que estivesse nas nossas 3 dimensões habituais, pelo menos. Mas, para Michio Kaku, que trabalha na Universidade da Cidade de Nova York, caso o nosso Universo esteja para morrer numa implosão, daqui a zilhões de anos, talvez possamos manipular as forças da natureza para expandirmos as dimensões enroladas e nos abrigarmos lá. Assim, esperaríamos num lugar seguro pela compactação final do Universo (big crunch) e a retomada da expansão (um novo bigbang!) para voltarmos a habitar as dimensões que nós conhecemos tão bem (leia mais sobre outras maneiras de escapar do Juízo Final na reportagem número 28).

Claro, tudo isso passaria, em primeiro lugar, pela decifração da versão correta da Teoria das Supercordas, que explicasse o Universo em que vivemos, e da confirmação experimental de que essas dimensões adicionais enroladas realmente existem. Desnecessário dizer que estamos longe disso, embora, caso os cientistas tenham muita sorte, o acelerador de partículas recéminaugurado na Europa, o LHC, possa dar pistas de onde podem estar essas dimensões enroladas tão tímidas e misteriosas. Se isso tudo soa para você como loucura completa, não se incomode tanto. Afinal, para a ciência do impossível, tudo acaba sendo possível.