Atualmente, utilizamos teorias distintas para descrever fenômenos em diferentes escalas: a relatividade geral para o macrocosmo, como estrelas e galáxias, e a mecânica quântica para o microcosmo, como partículas subatômicas. Entretanto, essas duas teorias não se encaixam plenamente.

Se o objetivo da ciência é a busca por explicar e dar sentido ao universo de maneira completa, nada mais natural do que todo o conhecimento do mundo convergir para uma única teoria universal. Algo como uma “teoria de tudo” que consiga unificar todas as leis fundamentais da natureza em um único arcabouço.

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Uma “teoria de tudo” seria capaz de integrá-las, permitindo-nos compreender as forças que regem desde o menor átomo até a maior galáxia. Essa unificação traria uma visão coesa do universo, eliminando as lacunas e inconsistências atuais, além de responder às questões mais fundamentais sobre a natureza da realidade. A teoria das cordas é, talvez, a candidata mais famosa para o que os físicos chamam de teoria de tudo – uma estrutura matemática única capaz de descrever todo o universo conhecido.

Impressão artística da corrente bosônica Kitaev: vários ressonadores mecânicos de cordas são ligados para formar uma corrente usando luz. Vibrações mecânicas (ondas sonoras) são transportadas e amplificadas ao longo da cadeia. (Crédito: Ella Maru Studio)
Impressão artística da corrente bosônica Kitaev: vários ressonadores mecânicos de cordas são ligados para formar uma corrente usando luz. Vibrações mecânicas (ondas sonoras) são transportadas e amplificadas ao longo da cadeia. (Crédito: Ella Maru Studio)

No filme Doutor Estranho no Multiverso da Loucura (2022), o multiverso é apresentado como uma série de realidades paralelas, cada uma com suas próprias leis físicas e versões dos mesmos personagens. Na cultura popular, o multiverso é usado para criar histórias com mundos alternativos que coexistem e, por vezes, se cruzam.

Na busca pela tal “Teoria de tudo”, a teoria das cordas reimagina do que a realidade é feita. Em vez de tratar partículas subatômicas como os blocos fundamentais da matéria, a teoria das cordas diz que tudo é composto por minúsculas cordas, cujas vibrações produzem efeitos que interpretamos como átomos, elétrons e quarks.

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Para que isso funcione, a teoria das cordas precisa fazer uma suposição radical: vivemos em um universo com 9, 10 ou até 25 dimensões espaciais, além da dimensão do tempo. Essas dimensões extras estão “enroladas” tão fortemente que não as percebemos – assim como um fio de seda parece unidimensional até você se aproximar o suficiente para ver sua largura. Esse processo de “compactificação” pode ser feito de inúmeras formas, gerando bilhões de diferentes universos possíveis. Isso levou a teoria das cordas a prever um multiverso com 10^500 universos diferentes.

Para muitos, essa multiplicidade é o principal problema da teoria. Se uma teoria faz tantas previsões contraditórias, quase qualquer observação pode ser usada para confirmá-la, tornando-a difícil de ser refutada e, portanto, invalidando-a como um campo de pesquisa. Embora algumas tentativas de dar poder preditivo à teoria das cordas estejam em andamento, muitos físicos estão explorando outras alternativas, como a gravidade quântica em loop e a triangulação causal dinâmica. Por enquanto, a verdadeira “teoria de tudo” permanece fora de alcance.

Teoria das Cordas: quais as consequências de um multiverso para nossa noção de realidade?

Imagem mostra várias partículas em forma de esferas conectadas através de barbantes.
Imagem: Christine Daniloff e Jose-Luis Olivares/MIT

A “evidência” para o multiverso é teórica, não experimental, o que significa que não podemos nem provar, nem refutar sua existência.

Se a Teoria das Cordas estiver correta e sugerir a existência de um multiverso, isso teria implicações profundas para nossa noção de realidade. Afinal, nosso universo seria apenas um entre muitos, cada um com suas próprias leis físicas e condições iniciais. Essa visão desafiaria a ideia de que a realidade que conhecemos é única e absoluta, implicando que múltiplas versões do universo poderiam existir simultaneamente, cada uma evoluindo de forma independente.

Para nossa compreensão do cosmos, isso significa que os conceitos de espaço e tempo poderiam ser muito mais complexos do que imaginamos, e que a diversidade de realidades poderia reconfigurar nossa percepção de possibilidades e de nossa própria existência. Esse cenário transformaria nossa visão do universo de um sistema único e fechado para um vasto conjunto de realidades interconectadas.