Uma teoria de tudo (TOE) é um quadro hipotético que explica todos os fenómenos físicos conhecidos no universo. Os investigadores têm procurado tal modelo desde o desenvolvimento da mecânica quântica e da teoria da relatividade de Albert Einstein no início do século XX.
Cada um destes pilares da física moderna descreve a sua respectiva área de investigação – as coisas mais pequenas e mais maciças do cosmos – com uma precisão espantosa, mas tanto a mecânica quântica como a relatividade falham quando aplicadas ao assunto um do outro. Até agora, uma teoria abrangente de tudo tem escapado aos cientistas, e alguns acreditam que o objectivo final é irrealista.
O esforço valente de Einstein
Einstein começou a procurar uma teoria unificadora nos anos 20, de acordo com a Sociedade Física Americana (APS). Nunca tinha aceite completamente os estranhos paradoxos da mecânica quântica, e acreditava que a matemática que descreve o electromagnetismo e a gravidade, as duas únicas forças conhecidas na altura, podiam ser combinadas numa única estrutura.
“Quero saber como Deus criou este mundo”, disse Einstein a uma jovem estudante de física chamada Esther Salaman em 1925. “Não estou interessado neste ou naquele fenómeno, no espectro deste ou daquele elemento”. Quero conhecer os Seus pensamentos; o resto são apenas detalhes”
Mas a busca de Einstein provou ser quixotesca durante a sua vida. “A maior parte da minha prole intelectual acaba muito jovem no cemitério das esperanças desiludidas”, escreveu ele numa carta em 1938. No entanto, não desistiu, e no seu leito de morte, pediu que lhe trouxessem as suas últimas notas sobre a teoria de tudo, de acordo com a APS.
Potenciais candidatos
Durante meados do século XX, os físicos desenvolveram o Modelo Padrão, que foi chamado a “teoria de quase tudo”. Ele descreve as interacções de todas as partículas subatómicas conhecidas e três das quatro forças fundamentais: o electromagnetismo e as forças nucleares fortes e fracas, mas não a gravidade.
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Um modelo que também incluísse a gravidade seria conhecido como uma teoria da gravidade quântica. Alguns investigadores acreditam que a teoria das cordas é uma tal estrutura e encaixa na lei para uma teoria de tudo. A teoria das cordas postula que as partículas são na realidade entidades unidimensionais, semelhantes a cordas, que vibram numa realidade de 11 dimensões. As vibrações determinam as propriedades das diferentes partículas, tais como a sua massa e carga.
Or, talvez não exista
Mas outros cientistas consideram a ideia da teoria das cordas um beco sem saída intelectual. Peter Woit, um físico teórico da Universidade de Columbia, tem repreendido repetidamente os seus colegas por perseguir o que considera um sonho imaginário.
“O problema básico da investigação da unificação da teoria das cordas não é que o progresso tenha sido lento nos últimos 30 anos”, escreveu Woit no seu blogue, “mas que tem sido negativo, com tudo o que aprendeu a mostrar mais claramente porque é que a ideia não funciona”
No seu livro mais vendido “A Brief History of Time” (Bantam Books, 1988), o físico Stephen Hawking discutiu o seu desejo de ajudar a criar uma teoria de tudo (que era também o título da sua biópsia de 2014). Mas o famoso estudioso mudou de ideias mais tarde na vida; ele pensou que tal teoria estaria fora de alcance para sempre porque as descrições humanas da realidade estão sempre incompletas, de acordo com uma palestra de 2002 disponível num website dedicado ao falecido físico.
Este facto não o entristeceu, mas antes lhe deu esperança. “Estou agora feliz que a nossa busca de compreensão nunca chegará ao fim e que teremos sempre o desafio de uma nova descoberta”, disse Hawking. “Sem ele, estagnaríamos”.