De Cubos de Gelo a Supercordas

“Considere um cubo de gelo comum dentro de uma panela de pressão em nossa cozinha. Todos sabemos o que vai acontecer se acendermos o fogo. Mas o que acontece a um cubo de gelo se o aquecermos a trilhões de mais trilhões de graus?

Se aquecermos o cubo de gelo no fogão, primeiro ele derrete e se transforma em água, isto é, sofre uma transição de fase. Agora vamos aquecer a água até que ela ferva. A água passa então por outra transição e se transforma em vapor. Agora continuemos a aquecer o vapor até temperaturas enormes. Por fim, as moléculas de água se rompem, A energia das moléculas excede sua energia de ligação, e elas são cindidas em hidrogênio e gás de oxigênio elementares.

Agora continuemos a aquecer até ultrapassar 3000 K, até que os átomos de hidrogênio e oxigênio se rompam. Os elétrons são puxados para fora do núcleo e agora temos um plasma (um fás ionizado), com freqüência chamado quarto estado da matéria (depois dos gases, líquidos e sólidos). Embora um plasma não seja parte experiência comum, podemos vê-lo cada vez que olhamos para o sol. E, de fato, plasma é o estado mais comum da matéria no universo.

Agora vamos continuar a aquecer o plasma no fogão até 1 bilhão de K, até que os núcleos de hidrogênio e oxigênio se rompam e tenhamos o “gás” de nêutrons e prótons individuais, semelhantes ao interior de uma estrela de nêutrons.

Se aquecermos o “gás” de núcleos ainda mais até atingir 10 trilhões K, essas partículas vão se transformar em quarks dissociados. Temos agora um gás de quarks e léptons (os elétrons e os neutrinos).

Se aquecermos esse gás a 1 quatrilhão K, a força eletromagnética e a força fraca vão se unir. A simetria SU(2) X U(1) vai emergir nessa temperatura. A 10^28 K, as forças eletrofracas e fortes se unem, e as simetrias GUT [SU(5), O(10), ou E(6)] aparecem.

Finalmente, à fabulosa temperatura de 10^32 K, a gravidade se une a força GUT, e todas as simetrias da supercorda de dez dimensões aparecem. Temos agora um fás de supercordas. Nesse ponto, tanta energia terá sido consumida na panela de pressão que a geometria do espaço-tempo pode muito bem começar a se distorcer e a dimensionalidade do espeço-tempo pode mudar. O espaço em torno da cozinha pode perfeitamente tornar-se instável, uma fenda pode se formar no tecido do espaço e um buraco de minhoca aparecer na cozinha. Nessa altura, seria talvez aconselhável sair da cozinha.”

Trecho do livro:

KAKU, Michio. Hiperespaço: uma odisséia científica através de universos paralelos, empenamentos do tempo e a décima dimensão, Pg.: 234-235, Rio de Janeiro: Rocco, 2000. ISBN 85-325-1046-9 (original em inglês).