Tip:
Highlight text to annotate it
X
Bem, trabalho tentando entender
como o universo funciona em um nível muito fundamental,
o nível mais essencial que podemos encontrar.
Então, quando você tenta, na vida cotidiana,
descobrir como algo funciona,
na verdade, o que você está fazendo é procurando
o que chamo de estruturas ocultas.
Por exemplo, você pega algo como seu celular,
seu 'smart phone',
é um objeto complicado,
e você pode imaginar como funciona
Bem, o que você pode fazer é ir em frente
e realmente desmontá-lo.
Você anula a garantia, mas tudo bem.
E você vai em frente e o que encontra
é que ele é feito de pequeníssimos componentes eletrônicos.
E esses componentes eletrônicos estão, na verdade, movendo-se ao redor
de um certo tipo de partícula que conhecemos
e é chamada de elétron,
e foi daí que veio o nome "eletrônica".
Então, se você conhece as verdadeiras regras
de como elaborar coisas,
consegue fazer seu 'smart phone'
ou consegue também fazer vários outros dispositivos eletrônicos.
Assim, há pessoas como eu
que, como profissão, fazem esse tipo de coisa
não apenas para, digamos, um celular ou seus componentes,
mas questionando, digamos, de que é feita sua mão,
ou a cadeira na qual você está sentado,
ou o planeta Terra,
o sol,
as estrelas,
o universo inteiro.
E assim, usando vários tipos de instrumentos,
observações
e experimentos,
temos sido capazes de explorar cada vez mais profundamente, ao longo dos anos,
e agora sabemos que a matéria de que somos feitos
e que vemos ao nosso redor
é, de fato, feita de pequeníssimas partículas elementares.
E partículas elementares interagem umas com as outras
através das forças da natureza,
mas ainda descobrimos
que essas próprias forças da natureza, na verdade, operam
também trocando partículas elementares.
De fato, elas são partículas de força que são trocadas
pelas partículas de matéria.
E, neste ano, vocês devem ter ouvido
que havia grandes novidades,
um anúncio importante nesta história,
o Grande Colisor Hadron, o LHC.
um experimento monumental na Europa,
tinha descoberto o bóson de Higgs,
e que a função dessa partícula é interagir
com as várias partículas elementares
e dar-lhes as massas que observamos.
Portanto, esse quadro entusiasmante é análogo
àquele que lhes mostrei para o celular.
Temos os componentes
e temos as leis da teoria das partículas,
como é chamada,
pelas quais tudo isso opera
e dá origem a várias coisas.
Bom, na verdade, achamos que apenas
arranhamos a superfície na busca desse mundo quantum,
a estrutura oculta de nosso mundo.
Deixem-me dar-lhes três exemplos
de quebra-cabeças em que ainda estamos trabalhando.
Então, o que fiz foi reunir as partículas
nos padrões que elas tendem a formar,
mas não sabemos de onde vêm esses padrões.
Sabemos descrever as partículas,
mas não sabemos de onde vêm os padrões.
Em ciência, quando você vê padrões,
procura por uma estrutura oculta,
portanto, essa é uma das coisas.
Ainda, sabemos agora que há uma enorme quantidade
de matéria lá fora
e não apenas as coisas sobre as quais acabei de falar.
Essa coisa é chamada de matéria escura.
Não sabemos o que é,
e gostaríamos de ser capazes de consegui-la,
fazer experimentos com ela e descobrir o que é.
Então, a outra coisa sobre a qual gostaria de falar
é o fato de que a força da gravidade,
talvez a força mais comum que conhecemos,
quando você se volta para o nível do quantum,
ela, de fato, não atua
de acordo com aquelas leis da teoria das partículas.
Assim, dado que a gravidade refere-se à forma
do espaço e tempo, como Einstein nos ensinou,
nós, descobrindo o que é a história da gravidade quantum,
que chamamos gravidade quantum,
nós esperamos chegar a grupos de questões como:
há partículas de espaço e tempo
e como elas se encaixam?
Quais são as leis?
Bem, isso nos conduz a coisas
como estudar onde tudo começou,
13.7 bilhões de anos atrás,
o Big ***.
Conhecemos matéria e energia
como entendemos que foi criada,
mas também espaço e tempo.
Então, esses são os tipos de coisas
que estudamos nesta pesquisa.
Além disso, temos coisas que estão à nossa volta hoje,
como buracos negros,
que são pistas muito importantes.
Eles são, de fato, buracos no espaço
que gostaríamos de entender.
Também, a recém-descoberta energia escura,
que é a tendência do espaço
através de todo o universo acelerar sua expansão.
Então os cientistas estão trabalhando nesse tipo de coisas,
tentando entender o que agora pensamos que é o caso
de que não há apenas estruturas ocultas
de matéria e energia,
mas também de espaço e tempo.
Portanto, a pergunta é: quais são as leis?
E há muitas abordagens para isso,
e uma delas é uma de que devem ter ouvido,
chamada teoria das cordas.
É uma das muitas abordagens
e ainda não sabemos se está correta,
não terminamos de desenvolver a teoria,
mas ela nos deu algumas sugestões empolgantes, impressionantes.
Gostaria de contar-lhes sobre algumas delas.
Uma delas é simplesmente que você exclui
a ideia de procurar por uma pequena partícula quantum,
em vez disso, você procura por um objeto alongado,
uma corda, que pode vibrar.
E, de fato, isso lhe dá algumas oportunidades empolgantes
porque, por exemplo, diria,
se deixamos escapar aquela estrutura oculta
por não olhar com bastante cuidado,
não perceberíamos que muitos tipos diferentes de partículas
são apenas vibrações diferentes da mesma corda,
o que é uma possibilidade realmente entusiasmante
e uma enorme simplificação.
Essa é uma das ideias.
A outra coisa muito empolgante sobre a teoria das cordas
é que uma dessas partículas que ela descreve
é realmente o quantum da gravidade
que temos tentado entender.
A outra coisa é que as cordas,
em vez de ser apenas uma querendo se mover nas dimensões,
as três dimensões espaciais com que estamos habituados,
de fato, parece querer mover-se em dimensões mais altas.
Temos essa ideia, então,
o isso que significaria para nosso mundo,
se isso fosse algo relacionado com nosso mundo,
e não conhecemos ainda?
Eis uma maneira como nosso mundo surgiria disso.
Você teria nosso mundo,
então uma das estruturas ocultas
seriam pedaços ocultos no espaço-tempo
que não são visíveis, essas dimensões extra.
E as várias partículas que vemos no mundo
surgiriam como vibrações de cordas
e esses padrões vistos, que não podemos explicar,
viriam do fato de que as cordas podem explorar
e perceber a forma dessas dimensões internas.
Então, uma das coisas é:
podemos realmente testar isso?
Essa é uma ideia fascinante, mas como confrontamos isso
com experimentos verdadeiros e observações
porque estamos falando de ciência aqui?
E essa é a coisa difícil.
Pensamos que a energia que você precisa
para sondar as escalas diminutas
para ver as cordas, se elas estão lá,
é maior do que a que podemos obter por ora.
Mas o que podemos fazer é: podemos procurar
pelas consequências dessas estruturas ocultas,
podemos procurar como essas coisas aparecem em física
para que possamos acessá-las.
É por isso que estudamos coisas como
matéria escura,
buracos negros,
energia escura,
e também observamos remanescentes do universo primitivo,
o histórico da micro-onda cósmica que orbita.
E, principalmente, olhamos para pistas
de vários tipos de partículas com que a física faz experimentos,
como o LHC.
Uma última coisa, então,
é uma coisa nova que está acontecendo.
A teoria das cordas pode tornar-se útil
em outras áreas da física.
Há novos tipos de experimentos
que começam, digamos, com nosso amigo elétron
e demonstram que, em certas circunstâncias,
os elétrons interagem de uma forma
que lhes dá tipos de comportamento
completamente novos e estranhos.
E existem modelos que demonstram
que a teoria das cordas é realmente o melhor caminho.
Em algumas circunstâncias,
usando as leis da teoria das cordas,
você pode, de fato, explicar aquele tipo de comportamento.
Então, isso nos dá uma possibilidade entusiasmante,
há experimentos verdadeiros que você pode fazer
com esses elétrons
que nos ajudarão a dar forma às leis
para o que é a teoria das cordas.
E você pode dizer:
"Bem, ok, isso vai nos dar
talvez um novo tipo extravagante de eletrônica
com que podemos fazer celulares melhores."
Mas, o que estou dizendo é que essas leis
podem, na verdade, ser as mesmas regras que estamos procurando
para verificar se a teoria das cordas pode nos ajudar
com essas questões maiores.
Então, no final do dia,
as estruturas ocultas do universo, que estamos procurando,
podem, um dia, estar bem debaixo de nosso nariz.
Obrigado.