As Unificações de Teorias na Física

Física: Conceito e história — Por em novembro 21, 2011 as 19:34

Nesses últimos dois anos, temos visto várias notícias sobre a promessa de que o LHC (Grande Colisor de Hadrons, em sua sigla em inglês), irá ser capaz de provar a existência da tão esperada partícula fundamental denominada bóson de Higgs. Essa partícula, como descrita na teoria, é responsável pela propriedade de massa de todas as outras partículas e consequentemente de toda matéria conhecida até então. Tal partícula foi idealizada pela primeira vez por volta de 1957, quando os físicos procuravam uma maneira de unificar duas forças fundamentais da natureza, a força eletromagnética e a força nuclear fraca, já descritas anteriormente.

A idéia de unificação entre teorias aparentemente desconexas sempre foi um dos objetivos dos físicos. Segundo Dirac, um dos maiores físicos de todos os tempos, a beleza de uma teoria determinava se ela devia ou não ser aceita, mesmo a despeito de qualquer prova experimental momentaneamente contrária. Assim, muitos físicos vem trabalhando na tentativa de se desenvolver uma teoria que englobe todas as forças fundamentais da natureza: uma teoria única, sem a necessidade de se ficar particularizando maneiras de se resolver um problema. Para ver como isso ocorreu de maneira breve na história, iremos ver rapidamente as principais unificações feitas ou suas tentativas.

Abdus Salam, outro grande físico, diz que ainda no Afeganistão antigo, o físico Al- Biruni foi, ao que parece, o primeiro a dizer explicitamente que todos os fenômenos físicos sobre o Sol, a Terra e a Lua obedecem às mesmas leis. Um pouco mais adiante no tempo, Galileu, observando sombras de montanhas na superfície da Lua com seu telescópio, foi capaz de afirmar que as leis de projeção de sombras são as mesmas tanto na Lua como na Terra. Essa frase, conhecida como simetria galileana, afirma a universalidade das leis da física. Já por volta de 1680, Isaac Newton, em seus trabalhos sobre gravitação, pôde afirmar que a força da gravidade terrestre (que faz as maçãs caírem no chão) era a mesma coisa que a gravidade celeste (a força que mantém os planetas em movimento em torno do Sol).

Como já descrito anteriormente, nas décadas de 1820 e 1830 [ver História sobre Eletricidade e Magnetismo], os cientistas Faraday e Ampère foram capazes de realizar a unificação da eletricidade com o magnetismo, tornando-se então eletromagnetismo. Eles mostraram que uma carga parada gerava um campo elétrico. Mas esta mesma carga em movimento acelerado também gerava um campo magnético. Ou seja, para um observador “sentado sobre a carga”, ele sentiria apenas o efeito do campo elétrico. Mas já para um observador que estivesse parado em relação a esta carga acelerada, ele sentiria o efeito de um outro campo, o magnético, já conhecido.

Até aqui, é possível ver que no inicio dos estudos sobre a gravidade, ela era tida como tendo propriedades distintas na Terra e no resto do universo. Estudos experimentais de Galileu e Newton mostraram que a gravidade é a mesma em todo o universo, sendo uma força apenas atrativa, nunca repulsiva. Por outro caminho, foi possível unificar a eletricidade e magnetismo, surgindo a força eletromagnética. A estes dois tipos de interações, descobriram-se mais duas, a força nuclear fraca e força nuclear forte, também já explicadas anteriormente. Elas serão consideradas mais adiante, quando será mostrada a necessidade de se introduzir o bóson de Higgs. Antes, serão mostradas mais algumas unificações realizadas na física, assim como a má sucedida tentativa de se unificar gravitação e eletricidade.

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2 Comentários

  1. Em relação à busca de uma teoria única que domine todo o universo, físicos, em grande número, acreditam sê-la eterna. Isto é, que não existe uma única abordagem do universo que o descreva em sua totalidade de forma física, mecânica e matemática baseada num único princípio. Isso se dá pelo fato dos físicos enxergarem uma certa, ou quase “infinita” impossibilidade de unir a teoria da relatividade com a teoria quântica.
    Realmente essa união é praticamente impossível, mas, o que promove a incredulidade de existência de uma teoria única, por parte desse grande número de físicos, é a incapacidade que eles possuem de abrir mão da credulidade da veracidade que eles atribuem às físicas relativística e quântica.
    Eu tenho uma teoria que descreve o universo com grande simplicidade e que afirma de forma lógica que, tanto a teoria da relatividade quanto a teoria quântica, foram construídas em uma base falsa. Uma base herdada pela física clássica. Uma base fundamentada pelas aparências captadas pelos nossos sentidos.
    Minha teoria pode ser lida no endereço:
    https://sites.google.com/site/wagnerrcfisica/

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  2. Olá Wagner… Obrigado pelo comentário, estou lendo sua teoria e logo postarei algo. Abraço.

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