Teoria de tudo: diferenças entre revisões

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A unificação eletrofraca é uma "[[simetria quebrada]]": o eletromagnetismo e a força fraca parecem distinguir-se a baixas energias porque as partículas portam forças fracas, os [[bósons W e Z]] têm a massa de aproximadamente de 100&nbsp;<math>GeV/c^{2}</math>, enquanto que o [[fotón]], que portam a força eletromagnética, não têm massa. A altas energias os bósons W e Z podem [[criação de massa|criar massa]] facilmente e a natureza unificada das forças aparece. A grande unificação se espera que trabalhe em um caminho similar, mas as energias na ordem de <math>10^{16}</math> GeV ou muito maiores não podem ser obtidas por nenhum [[acelerador de partículas]] na terra. Por analogia, a unificação das forças GUT com a gravidade se espera que seja a uma [[energia planck|energia de Planck]], em torno de <math>10^{19}</math> GeV.
Poderia ser prematuro a busca por uma teoria de tudo quando não existe evidência direta de uma força eletronuclear e ainda em qualquer caso existem muitas diferentes propostas de GUTs. De fato o nome deliberado está envolto no [[Híbris]]. Entretanto muitos físicos crêencreem que a unificação é possível, devido em parte à história de convergência até uma mesma teoria. A supersimetria se vê plausível não só por sua "beleza" teórica, senão por sua naturalidade ao produzir grandes quantidades de matéria escura, e a força inflacionária pode ser relacionada a GUT físicas (ainda que não parece formar parte inevitável da teoria). E agora as GUTs não são claramente a resposta final. Tanto o modelo padrão atual como a proposta GUT são [[teoria quântica de campos|teorias quânticas de campos]] que requerem a problemática técnica da renormalização de respostas a campos sensíveis. É usual considerar-se como um sinal de que há uma só [[teoria de campos efetiva]] omitindo fenômenos cruciais só a muito altas energias. Além disso a inconsistência entre a mecânica quântica e a relatividade geral implica que uma das duas deve ser substituída por uma teoria que incorpore a [[gravidade quântica]].
A única candidata principal a uma teoria de tudo no momento é a [[teoria das supercordas]]. Investigações em curso sobre a [[Gravidade quântica em loop]] pode eventualmente lançar um passo fundamental na teoria de tudo, mas este não é o principal objetivo. Estas teorias pretendem tratar com a renormalização do problema mediante o estabelecimento de algumas no limite inferior de escalas de comprimento possível. A teoria de supercordas e a supergravidade (se crê que ambas são casos especiais de uma [[teoria M]] por difinir-se) supõe que o universo atualmente tem mais mais dimensões que o que pode-se ver-se a primeira vista, três espaciais e uma temporal. A motivação por trás desta abordagem começa com a [[teoria Kaluza-Klein]] onde se notou que ao aplicar a relatividade geral em um universo de 5 dimensões (uma dimensão mais uma pequena dimensão compactada) a manteria equivalente à relatividade geral, de 4 dimensões, com las [[equações de Maxwell|leis de Maxwell]] do eletromagnetismo (também em 4 dimensões). Isto tem dado lugar a esforços para trabalhar-se com teorias de muitas dimensões nas que se espera que se possam produzir equações que sejam similares às conhecidas em física. A noção de extradimensões também ajuda a resolver o problema da hierarquia, onde a pergunta de porque a gravidade é mais fraca que qualquer outra força. A resposta comum diz que a gravidade estaria em uma dimensão extra às outras forças.