Teoria das cordas

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Teoria das cordas
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Na física, a teoria das cordas é uma estrutura teórica na qual as partículas pontuais da física de partículas são substituídas por objetos unidimensionais chamados cordas. A teoria das cordas descreve como essas cordas se propagam pelo espaço e interagem umas com as outras. Em escalas de distância maiores que a escala da corda, uma corda age como uma partícula, com sua massa, carga e outras propriedades determinadas pelo estado vibracional da corda. Na teoria das cordas, um dos muitos estados vibracionais da corda corresponde ao gráviton, uma partícula quântica que carrega a força gravitacional. Portanto, a teoria das cordas é uma teoria da gravidade quântica.

A teoria das cordas é um assunto amplo e variado que tenta abordar uma série de questões profundas da física fundamental. A teoria das cordas contribuiu com uma série de avanços para a física matemática, que foram aplicados a uma variedade de problemas na física dos buracos negros, cosmologia do universo inicial, física nuclear e física da matéria condensada, e estimulou uma série de grandes desenvolvimentos na matemática pura. Como a teoria das cordas potencialmente fornece uma descrição unificada da gravidade e da física de partículas, ela é candidata a uma teoria de tudo, um modelo matemático autocontido que descreve todas as forças fundamentais e formas da matéria. Apesar de muito trabalho nesses problemas, não se sabe até que ponto a teoria das cordas descreve o mundo real ou quanta liberdade a teoria permite na escolha de seus detalhes.

A teoria das cordas foi estudada pela primeira vez no final da década de 1960 como uma teoria da força nuclear forte, antes de ser abandonada em favor da cromodinâmica quântica. Posteriormente, percebeu-se que as mesmas propriedades que tornavam a teoria das cordas inadequada como uma teoria da física nuclear a tornavam uma candidata promissora para uma teoria quântica da gravidade. A versão mais antiga da teoria das cordas, a teoria das cordas bosônicas, incorporou apenas a classe de partículas conhecidas como bósons. Mais tarde, ela se desenvolveu na teoria das supercordas, que postula uma conexão chamada supersimetria entre bósons e a classe de partículas chamadas férmions. Cinco versões consistentes da teoria das supercordas foram desenvolvidas antes de ser conjecturado em meados da década de 1990 que todas eram casos limites diferentes de uma única teoria em onze dimensões, conhecida como teoria M. No final de 1997, os teóricos descobriram uma relação importante chamada correspondência anti-de Sitter/teoria de campo conforme (correspondência AdS/CFT), que relaciona a teoria das cordas a outro tipo de teoria física chamada teoria quântica de campo.

Um dos desafios da teoria das cordas é que a teoria completa não tem uma definição satisfatória em todas as circunstâncias. Outro problema é que a teoria é pensada para descrever uma paisagem enorme de universos possíveis, o que complicou os esforços para desenvolver teorias de física de partículas baseadas na teoria das cordas. Essas questões levaram alguns na comunidade a criticar essas abordagens da física e a questionar o valor da pesquisa contínua sobre a unificação da teoria das cordas.