Por que a Teoria das Cordas não é uma teoria científica?

Há uma série de diferentes maneiras de definir a ciência, mas talvez uma que todos podem concordar sobre é que é um processo pelo qual:

1: O conhecimento sobre o mundo natural ou quando um fenômeno em particular é coletado.

2: Uma hipótese testável é colocada diante uma relativa explicação natural e física para esse fenômeno.

3: Essa hipótese é então, testada e validada ou mesmo falsificada.

4: É um quadro global ( ou uma teoria científica ) é construída para explicar uma hipótese que faz previsões sobre outros fenômenos.

5: A qual é então ainda mais testada, e que pode ser validada, no caso em que os novos fenômenos de teste são propostos ou falsificados, (voltar ao passo 3), caso em que uma nova hipótese testável é sugerido ( voltar ao passo 2)…

E assim por diante. Este processo científico sempre envolve a coleta contínua de mais e mais dados, a refinação ou substituição de hipóteses definitivas quando o domínio de validade da teoria é excedido, e os testes que estão sugeitos a essa teoria, quer uma validação adicional ou potencial falsificação.

É assim que a ciência sempre progrediu, mesmo nós reconhecendo ou não. O heliocentrismo substituiu o geocentrismo simplesmente porque explicou fenômenos que o geocentrismo não poderia explicar, incluindo:

A gravidade newtoniana subistituiu as leis de Kepler por causa de seu poder preditivo adicional, combinando a mecânica terrestre e celeste. Mesmo a relatividade de Einstein, tanto especial quanto geral, surgiu por causa das falhas da mecânica newtoniana para explicar o comportamento perto da velocidade da luz em fortes campos gravitacionais. Ele tomou observações para além daquilo que foi capaz de em tempo de Newton, tais como as medições do tempo de vida útil de partículas produzidas em decaimentos radioativos, e da órbita de Mercúrio em torno do Sol ao longo de séculos. A continuação da recolha de dados ( em novos regimes, em maior precisão e em mais prazos mais longos ) nos permitiu ver as rachaduras nas teorias científicas do momento, bem como onde o potêncial para expandir foram para além deles.

Agora, chegamos aos dias de hoje. A relatividade geral de Einstein ainda é nossa principal teoria da gravidade, tendo ela passado todos os testes experimentais e observacionais jogados em seu caminho, a partir de lentes gravitacionais para até estruturas relativisticas para a decadência das órbitas de um pulsar binário, enquanto outras três forças fundamentais – o eletromagnetismo e a força nuclear forte e fraca – são descritas por teorias quânticas de campo. Estas duas classes de teorias são fundamentalmente incompatíveis e incompletas por conta própria, e indicam que há mais no Universo do que temos entendidos atualmentes, apesar do sucesso do Modelo Padrão e da necessidade de uma teoria quântica da gravidade.

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Uma opção para solução para este dilema é a teoria das cordas, ou a idéia de que tudo o que percebemos como uma partícula ou força é simplesmente uma excitação de uma corda fechada ou aberta, vibrando em frequências específicas, mas únicas.

Pode parecer que, por chamá-la “teoria das cordas” e apresentá-la como uma possível solução para uma questão científica, que já respondeu afirmativamente: sim, a teoria das cordas é uma teoria científica. Mas é apenas uma teoria no sentido matemático, o que significa que ela tem seu próprio conjunto de axiomas, postulados, elementos, bem como os teoremas e corolários que podem ser obtidos a partir deles. A teoria dos conjuntos, teoria dos grupos e teoria dos números são exemplos de teorias matemáticas, e a teoria das cordas é um outro exemplo.

Calabi-Yau

Mas é uma teoria física?

Faz previsões físicas, tais como:

* A existência de dez dimensões.

* Que as constantes fundamentais são determinadas pelo “vazio” da teoria das cordas.

* A existência de partículas supersimétricas.

* E que há uma relação matematicamente equivalente entre uma teoria quântica da gravidade em, digamos, cinco espaços bidimensionais e uma teoria de campo sem gravidade na fronteira (e portanto em quatro dimensões) do referido espaço.

Estas são, sem dúvida as previsões sobre o universo físico. Mas podemos testar qualquer uma dessas previsões ?

A resposta até agora é não. O primeiro é grande problema: Temos necessidade de se livrar de seis dimensões para obter de volta o universo, e há mais maneiras de se fazer isso do que há átomos no universo. O que é pior, é que cada maneira que você faz dá um “vácuo” diferente para a teoria das cordas, sem nenhuma maneira clara para obter as constantes fundamentais que descrevem o universo em que vivemos, que é a segunda previsão. A terceira previsão aparentou ser vazia, mas que será necessário para atingir energias que são ~ 1015 vezes maior do que o que o LHC possa produzir para descartar a teoria das cordas inteiramente e falsificá-la. Além disso, as partículas supersimétricas não é uma previsão original da teoria das cordas; encontrá-las significaria apenas que a teoria das cordas não está descartada, mas também não quer dizer que ela está correta. E a última previsão é apenas matemática, não física. Ela não pode nós dar nada específico para procurar ou testar sobre o nosso Universo.

Embora tenha havido uma conferência inteira sobre ela no início do mês de dezembro (2015), impulsionada por um artigo de opinião controversa escrita há um ano atrás por George Ellis e Joe Silk, e a resposta é muito clara: não, a teoria das cordas ainda não subiu para o nível de uma teoria científica. A forma de como as pessoas estão tentando transformá-la em ciência é como Sabine Hossenfelder e Davide Castelvecchi relataram e redefiniram, o que é “ciência”.

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Que absurdo! Se eu lhe mostrar uma tulipa e te disser, “está é uma rosa”, você poderia me mostrar todas as rosas do mundo e dizer: “não, essas são rosas, que é uma tulipa.” Se eu, em seguida mudar a definição de rosas e incluir tulipas, o que precisaria uma tulipa para se tornar uma rosa ? Ou será que eu simplesmente ao tornar uma definição e distinção útil em uma forma menos útil?

Se você quiser subir para o nível de uma teoria científica, você tem que fazer testes, e portanto falsear ou validar suas previsões. Mesmo que um estado físico apareça como consequência de uma teoria estabelecida, como o multiverso, não é uma teoria científica até que tenhamos uma maneira de confirmá-la ou refutá-la, se não for assim é apenas uma hipótese, mesmo que seja uma boa hipótese.

O que é interessante sobre a teoria das cordas é que quando ela foi proposta pela primeira vez, foi chamada a hipótese de cordas, como foi reconhecida essa idéia ainda não tinha subido ao status de uma teoria completa. ( É claro que, naquela época a hipótese era que as cordas fossem a entidade fundamental dentro dos núcleos atômicos, ao invés de quarks e glúons.)

Ainda é uma hipótese física, talvez algum dia ela poderá se tornar uma teoria científica fisicamente interessante. Quando esse dia chegar, todos nós vamos olhar para a teoria das cordas com orgulho e dar boas-vindas a ela. Ai então, nós podemos todos concordar que a teoria das cordas é interessante para as possibilidades que detém. Se essas possibilidades são relevantes ou significativas para o nosso Universo, no entanto, é uma questão que a ciência é incapaz de responder hoje.

Fonte: Forbes

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