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Em física, uma “teoria do campo unificado” é um tipo de teoria de campo que permite que todas as forças fundamentais entre partículas elementares sejam descritas em termos de um único campo. Não há ainda nenhuma teoria do campo unificado aceita, e este assunto permanece como um campo aberto para pesquisa. O termo foi cunhado por Albert Einstein que tentou unificar a Teoria da Relatividade Geral com o Eletromagnetismo. Uma Teoria de tudo é muito próxima da teoria do campo unificado, mas difere por não exigir que sejam campos a base da natureza, e também por tentar explicar todas as constantes físicas da natureza.

Índice

Campos e partículas

Todas as quatro forças fundamentais são mediadas por campos, que no modelo padrão de partículas, são resultado da troca de bósons. As quatro forças a serem unificadas são (em ordem decrescente de força):

  • Força nuclear fraca: uma força de repulsão e de curto alcance responsável pela radioatividade, que age sobre elétrons, neutrinos e quarks. É governada pelo bóson W.
  • Força gravitacional: uma força de longo alcance que age sobre todas as partículas com massa. A suposta partícula de troca foi denominada graviton.

As teorias modernas do campo unificado tentam colocar estes quatro campos de força juntos em um único referencial. A teoria quântica entretanto, parece limitar o poder descritivo de qualquer teoria determinística.

História

Em 1821 Hans Christian Oersted descobriu que correntes elétricas exerciam força sobre ímãs, e em 1831Michael Faraday descobriu que campos magnéticos variáveis no tempo podiam induzir correntes eletricas. Até então, eletricidade e magnetismo eram entendidos como fenômenos não relacionados. Em 1864James Clerk Maxwell publicou seu famoso texto sobre uma teoria dinâmica do campo eletromagnético. Este foi o primeiro exemplo de uma teoria que foi capaz de unir duas teorias de campo anteriormente separadas (eletricidade e magnetismo) e criar uma teoria unificada do eletromagnetismo.

Progressos modernos

Em 1963, o físico estadunidense Sheldon Glashow propôs que a Força nuclear fraca e a eletricidade e o magnetismo poderiam ser descritas em uma teoria parcial do campo unificado, uma teoria eletrofraca. Em 1967, o físico paquistanês Abdus Salam e o estadunidense Steven Weinberg independentemente revisaram a teoria de Glashow colocando as massas das partículas W e Z a partir de quebra simétrica espontânea através do mecanismo de Higgs. Esta teoria unificada é governada pela troca de quatro partículas: o fóton, para interações eletromagnéticas, e uma partícula Z neutra e duas partículas W carregadas para a interação fraca. Como resultado da quebra por simetria espontânea, a força fraca se torna de curto alcance e os bósons Z e W adquirem massas de 80.4 e 91.2 GeV / c2, respectivamente. Esta teoria obteve apoio experimental quando da descoberta das correntes neutras fracas em 1973. Em 1983, os bósons Z e W foram produzidos pela primeira vez no CERN pela equipe de Carlo Rubbia. Pela sua contribuição, Salam, Glashow e Weinberg foram agraciados com o Prêmio Nobel de Física de 1979. Carlo Rubbia e Simon van der Meer receberam o de 1984.

Depois que Gerardus ‘t Hooft mostrou que as interações eletrofracas de Glashow-Salam-Weinberg eram matemáticamente consistentes, a teoria eletrofraca tornou-se um modelo para as futuras tentativas de unificar forças. Em 1974, Sheldon Glashow eHoward Georgi propuseram unificar as interações forte e eletrofraca em uma Grande Teoria Unificada, que teria efeitos observáveis, mas apenas para energias muito maiores do que 100GeV. Desde então tem havido diversas propostas de Grandes Teorias Unificadas, mas nenhuma é atualmente universalmente aceita. Um dos maiores obstáculos para testes experimentais de tais teorias é a escala de energia envolvida, que é muito acima dos atuais aceleradores de partículas. Grandes Teorias Unificadas fazem previsõess para a força relativa das forças forte, fraca e eletromagnética, e em 1991 o LEP determinou que teorias supersimetricas tem a relação correta de pares para uma Grande Teoria Unificada como proposta por Georgi-Glashow. Muitas Grandes Teorias Unificadas predizem que o próton pode decair, e se isto puder ser visto, detalhes do produto do decaimento poderiam fornecer dicas sobre outros aspectos da Grande Teoria Unificada. Até o presente não se sabe se o próton pode decair mas já foi determinado experimentalmente um limite inferior de 1035 anos para a sua existência.

O estado atual das teorias do campo unificado

Gravidade ainda não foi incluída com sucesso em uma teoria de tudo. Tentativas de combinar o graviton com as interações forte e eletrofraca levam a dificuldades fundamentais (a teoria resultante não é renormalizável). Os físicos teóricos ainda não formularam uma teoria consistente que combine a relatividade geral com a mecânica quântica. A incompatibilidade entre as duas teorias permanece um problema de primeira ordem no campo da física. Alguns físicos teóricos atualmente acreditam que uma teoria quântica da relatividade geral talvez necessite de outros referenciais teoricos além da teoria de campos, tais como Teoria das cordas ou Geometria quântica. Uma promissora teoria de cordas é a da corda heterótica, que consegue ligar a gravidade e as outras três forças de forma aparentemente firme. Outras teorias de cordas não unificam as três forças com a gravidade de forma tão apropriada. A geometria quântica, aparentemente, não liga as forças eletrofraca e forte à gravitacional, e se assim for, falhará como uma teoria do campo unificado.

Ao cidadão grego
Na platéia
O que lhe importava
Ao sentar de novo para ouvir de novo
Não era a velha lenda:
Era a palavra nova do poeta.

Colocando o cidadão de hoje
Atento aí, à espera,
Em pé de igualdade com o ateniense
De faz tantos séculos
Lhe damos um resumo da espantosa história:
Creonte, rei de Tebas,
Vinga-se de Polinices, sobrinho e inimigo.
Antígona, irmã de Polinices,
Enfrenta o rei, é condenada à morte.
Hémon, filho do rei, noivo de Antígona,
Rompe com o pai.

E assim a historia avança,
Em luta fratricida,
Ódio mortal
Violência coletiva,
Tudo pago por fim, naturalmente,
Com a escravidão do povo,
Na derrota final.

Sabemos bem
Que ninguém aprendeu muito
Com esta história de Sófocles.
Os jornais de hoje mostram
Que os próprios gregos não aprenderam.
E, cansativamente, ela se repetiu
Nos 2.400 anos que passaram:
Ânsia de Brutos, Cruz de Cristo,
Bizâncio Prostituída, Heil Hitler!,
Lumumba esquartejado, Kenya de Kenyata,
Chê nas montanhas.

Há sempre duas faces na mesma moeda
Cara: um herói.
Coroa: um tirano.
Algo mudou, bem sei;
A ambição mudou de traje,
A guerra, de veículo,
O poder, de método.
O mundo girou muito
Mas o homem mudou pouco.

Porém repetir uma história
É nossa profissão, e nossa forma de luta.
Assim, vamos contar de novo
De maneira bem clara
E eis nossa razão:
Ainda não acreditamos que no final
O bem sempre triunfa.
Mas já começamos a crer, emocionados,
Que, no fim, o mal nem sempre vence.
O mais difícil da luta
É descobrir o lado em que lutar.

O homem é um ser admirável, criado pelo sopro de forças metafísicas extraordinárias, usualmente conhecidas pelo codinome Deus. De esforço em esforço conseguiu sair da escala puramente animal, galgando os galhos da árvore da ciência, do tacape à baioneta, da arma de fogo rudimentar ao canhão, do canhão à bomba de hidrogênio, dos mísseis intercontinentais à guerra nas estrelas. Para sua felicidade permanente só resta ao homem passar da ciência à consciência, e evitar a volta ao tacape.

Outro de meus mitos favoritos é Tirésias, o sábio, o profeta, o adivinho cego de tantas historias e tantas peças gregas. Que Tirésias era cego e adivinho todos sabem. Mas a história de como virou ambas as coisas é menos conhecida; um dia Tirésias ia passando por uma espécie de Pantanal do Olimpo e viu Atenas tomando banho nua. Atenas, indignada, atirou-lhe água em cima, transformando-o em mulher (*) durante sete anos. E, como ele insistisse em olhar, Atenas atirou-lhe água também nos olhos, cegando-o. Mais tarde, arrependida, e não tendo mais o poder de restaurar-lhe a visão, a deusa restaurou a masculinidade de Tirésias (**), dando-lhe o poder divinatório e a compreensão da linguagem dos pássaros. Magra compensação. Tempos depois, passando em meio aos deuses Juno, Júpiter e ApoIo, que discutiam ardentemente sobre quem obtinha maior gozo numa transa, o homem ou a mulher, Tirésias, que tinha experiência de ambos os sexos, foi chamado a opinar. E não vacilou – declarou que a mulher gozava 10 vezes mais.
Moral: Pelas loucuras que já vi muitas fazerem por tão pouco, dou plena razão a Tirésias.
(*) Uê. isso era castigo? Ô mitologia mais machista! (**) Ah, era castigo mesmo!

Andei catando informações:

A Grande Muralha da China vai do Mar Amarelo até a Ásia Central. É o maior monumento arquitetônico do país. Construção iniciada pelo Imperador Ch’in Shih Huang Ti, logo depois que conseguiu unificar o império (246 A.C. ou por aí). Sistema defensivo importante até o sec. 000(!), a Muralha é feita de terra e pedra, varia de 6 a 10 metros de altura, tem revestimento de tijolo e caminho central com 4 metros de largura. De trechos em trechos há torres, de onde se emitiam sinais de fumaça, durante o dia, e de fogo, durante a noite. Está intimamente ligada à paisagem, integrada na natureza, acompanhando sempre as ondulações do solo. Tem 2.400 quilômetros de extensão (1) “É a maior e a mais monumental expressão da absoluta confiança dos chineses em muralhas” (2). Mas a Grande Muralha é apenas o mais famoso muro da China. “Muralhas, muralhas, e muralhas são parte fundamental de toda cidade chinesa” (3). Cercam as cidades, dividem-nas em lotes e bairros, marcam a estrutura e a importância da comunidade. Não há verdadeira cidade que não seja cercada por rnuralha, condição expressa no fato de que os chineses usam a mesma palavra, ch’eng, pra cidade e muro da cidade. Pro chinês uma cidade sem muralha é tão inconcebível quanto uma casa sem teto. Falei!

(1) mais da metade do Brasil no sentido norte-sul. (2) Enciclopédia Britannica,1952. (3) Idem.

RESPONDA DEPRESSA: A China é ou não é o país ideal para os Tucanos?

LXXV.
Pode-se esganar todas as pessoas algum tempo. Pode-se engalanar algumas pessoas todo o tempo. Mas não pode engajar todas as pessoas todo o tempo.

CIV.
Não, você não precisa de biblioteca. Cristo não tinha. E o livro só te dá uma profundidade maior, caminho certo pra infelicidade. Não, você não necessita de esperança. Quem espera desespera e corteja a frustração das coisas que jamais se realizam. Todo projeto é um fracasso. A coisa mais bem sucedida atinge 70% do esperado. Não, você não precisa de amor. Amor acaba no azedume, na infidelidade, na violência do conflito entre egos em choque. Pra ser feliz, na verdade, você só precisa mesmo é de uma boa redução na taxa de juros.

Bíblia do Caos do Millor