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Um único universo, ou dois?
** **Quais são as ideias especulativas de hoje?
Duas referências:
R. Foot e R.R. Volkas Phys. Rev. D Vol. 52 n°11, 1º dez. 1995
Z.G. Berezhiani e R.N. Mohapatra Phys. Rev. Vol. 52 n° 11 - 1º dez. 1995.
Estes dois trabalhos são dedicados ao problema da deficiência de neutrinos solares. Foot e Volkas acreditam que o Universo é composto por dois "setores", enantiomorfos. Eles chamam o segundo setor de "setor espelho" (efeito Jonas, talvez...). Este segundo universo é P-simétrico (ver Física Geométrica B, dedicada à teoria dos grupos). Foot e Volkas sugerem que a energia, no centro do Sol, é transportada por neutrinos normais e "neutrinos espelho". Eles sugerem estender nosso universo, incluindo um setor P-simétrico. Desde as décadas de 50, sabemos que nosso universo não é perfeitamente simétrico. Ver: T.D. Lee e C.N. Yang Phys. Rev. 104, 254 (1956)
Quando processos tipicamente "direitos" ocorrem, durante um tempo característico, o processo simétrico, "esquerdo", simétrico espelho, implica um tempo característico ligeiramente diferente (a diferença é de 10⁻⁹). Este processo simétrico pertence ao mundo da antimatéria. Foi previsto e observado (prêmio Nobel). Isso é chamado de violação do Princípio da Paridade. Isso se refere ao "nosso setor". Foot e Volkas sugerem a existência de um universo gêmeo, com violação de paridade inversa. Eles assumem que o conjunto: nosso setor mais o setor espelho, forma uma entidade totalmente P-simétrica. O "setor espelho" de Foot e Volkas é P-simétrico em relação ao nosso.
Como apresentado em Física Geométrica B:
J.P. Petit & P. Midy : Geometrização da antimatéria pela ação coadjunta de um grupo sobre seu espaço de momentos. 4 : Grupo gêmeo [Física Geométrica B, 4, 1998].
Construímos um mundo gêmeo CPT-simétrico. Seguindo esta ideia, 50% da energia liberada poderia ser transportada por "neutrinos espelho CPT-simétricos".
Existe outra razão para tentar imaginar algo diferente do Modelo Padrão. No universo muito primitivo, o mundo é comparável ao tohu-bohu judeu. Como disse Steven Weinberg, naquele momento, o Universo é uma mistura de todos os tipos de radiações. Ele quer dizer que se encontrarmos fótons, neutrinos e antineutrinos, as partículas massivas (e suas antipartículas) se movem com velocidade muito próxima à da luz.
Os fótons geram pares partícula-antipartícula. Em seguida, estas últimas colidem e se anulam, produzindo fótons de alta energia. E assim por diante.
Em seguida, a expansão esfria os fótons, cuja temperatura de radiação varia como 1/R, R sendo a distância média entre duas partículas. Quando eles não têm mais energia suficiente para produzir pares, esta produção para. Em seguida, a aniquilação destrói a matéria e a antimatéria, por um processo irreversível.
A pergunta principal se torna:
- Por que estamos aqui, você e eu? Por que esta luta mútua não aniquilou completamente as duas irmãs inimigas: matéria e antimatéria?
Resposta? Nenhuma resposta......
Perdido, metade do universo. Se alguém tiver informações, por favor, entre em contato imediatamente com um laboratório de física teórica.
Em 1967, o acadêmico russo Andrei Sakharov foi o primeiro a sugerir que a "cosmogênese" poderia ter produzido dois universos em vez de apenas um:
A. Sakharov : "Violação do CP e assimetria bariônica do Universo". ZhETF Pis'ma 5 : 32-35 (1967) ; Tradução JETP Lett. 5 : 24-27 (1967)
A. Sakharov : "Modelo cosmológico de múltiplas folhas". Pré-publicação do Instituto de Matemática Aplicada, Moscou 1970
A. Sakharov : "Modelo cosmológico do Universo com inversão do vetor tempo". ZhETF 79 : 689-693 (1980) ; tradução em Sov. Phys. JETP 52 : 349-351 (1980)
A. Sakharov : "Estrutura topológica das partículas elementares e assimetria CPT" em "Problemas de física teórica", dedicado à memória de I.E. Tamm, Nauka, Moscou 1972, pp. 243-247
Na visão de Sakharov, as duas setas do tempo são invertidas. Ele também sugeriu que seus dois universos gêmeos poderiam ser enantiomorfos.
Eu fiz a mesma coisa, dez anos depois, sem conhecer os trabalhos de Sakharov. Referência:
[1] : J.P. Petit : Universos enantiomorfos com setas de tempo opostas. Comptes Rendus de l'Académie des Sciences de Paris, t.284, série A, 1977, p.1315
(Universos enantiomorfos com setas de tempo opostas)
[2] : J.P. Petit : Universos em interação com sua imagem no espelho do tempo. Comptes Rendus de l'Académie des Sciences de Paris, t.284, série A, (6 de junho) 1977, p.1413
(Universo interagindo com sua imagem espelho no espaço-tempo): o "efeito Jonas".
Os teóricos das supercordas questionam sobre o objeto fundamental constitutivo do universo, a chave da Teoria de Tudo (TOE). Eles acreditam ter estabelecido as propriedades de simetria que esse objeto desconhecido deveria possuir (de acordo com diferentes variantes), baseadas na teoria dos grupos. O grupo E8 x E8 é uma das variantes. Os grupos são os "pais da geometria". O grupo galileano, que traduz todas as propriedades de nosso espaço-tempo (translações espaciais, rotações, mais translações temporais), em sua visão mais ingênua (euclidiana, com tempo absoluto), gera um espaço-tempo euclidiano.
O grupo de Lorentz produz o espaço-tempo de Minkowski (o da Relatividade Restrita).
Os teóricos das supercordas buscam a geometria de um espaço de dez dimensões que obedeça a propriedades de simetria especiais que todas as partículas elementares, conhecidas e desconhecidas, obedecem.
Suponha que eu tenha seis grandezas:
x, y, z, a, b, g.
Decido, por exemplo, que posso adicionar ou subtrair um número inteiro de vezes a uma quantidade a para cada uma das três primeiras, e que posso adicionar ou subtrair um número inteiro de vezes a p/2 para cada uma das três seguintes. Isso constitui um grupo. Seus elementos neutros consistem em adicionar ou subtrair uma quantidade nula. Um objeto existe satisfazendo essas relações — o cubo. O espaço proveniente dessa estrutura de grupo é de três dimensões, pavimentado com cubos. Uma espécie de cristal.
A cristalografia repousa inteiramente sobre a teoria dos grupos. Quando temos o grupo, temos a maneira como o cristal é construído.
Poderíamos dizer que os teóricos das supercordas acreditam já possuir os bons grupos, mas estão agora buscando o cristal correspondente. Um cristal de dez dimensões. Eles têm os grupos, mas não o objeto. Eles têm a chave, mas não o prédio que a acompanha.
Tudo isso dá origem a trocas verdadeiramente surreais em colóquios, como aquele que ocorreu recentemente em Aspen, Colorado. O jornal Scientific American relatou em sua edição de janeiro de 1996, em um artigo intitulado "Explicar tudo", de Madhusree Mukerjee, redatora. [...]
Em busca desse objeto mágico supostamente organizando o universo de dez dimensões, algumas pessoas falam de "esferas pregadas", ouriços cobertos de vetores, ou de "caterpillares peludos", membranas de cinco dimensões (Duff, do Imperial College de Londres), capazes de se enrolar sobre si mesmas "como a pele de um salsichão".
Schwarz, do Caltech (um dos pioneiros da teoria), acrescenta: "Eu deveria ter sido motorista de caminhão!"
Outros falam de "buracos negros com massa nula".
Jeffrey A. Harvey, da Universidade de Chicago, exclama:
"Isso quer dizer que seus buracos negros têm massa nula? Eles se movem à velocidade da luz?"
"Não, eles não têm nada, nem quantidade de movimento", responde Gary T. Horowitz da Universidade da Califórnia em Santa Bárbara.
"Oh, mas isso é bobagem!" exclama Leonard Susskind da Stanford.
Eles não têm energia, nem quantidade de movimento — não há nada lá dentro!" protesta Harvey.
Strominger: "Talvez em certas regiões do universo, porções de espaço existam na forma de pequenas gotas, nas quais os buracos negros se transformariam em cordas, e vice-versa. No nosso ambiente, essas pequenas gotas poderiam parecer navegar em universos virtuais, que existiriam por um período infinitesimal, pois desapareceriam imediatamente, antes mesmo de serem observadas."
Susskind: "Pessoalmente, acho que é um monte de merda."
Em 1986, alguém perguntou a um pesquisador para resumir a "Teoria de Tudo" em sete palavras, e ele respondeu:
- Oh, Senhor, por que me abandonaste?
Tudo isso é interessante, mas não terminou, como podemos ver. Nunca na história da física uma teoria causou tais convulsões como hoje, quando dez artigos são publicados diariamente sobre o assunto. E não podemos dizer se a montanha dará à luz um rato ou o rato dará à luz uma montanha.
De qualquer forma, alguns homens das supercordas:
- Schwarz (Caltech)
- Green (Queen Mary College)
- Vencedor do prêmio Nobel Abdus Salam (diretor do centro de física teórica de Trieste, Itália, e professor no Imperial College de Londres).
Seu ponto de partida: E8 x E8.
Referência: "Supercordas, uma teoria de tudo?" PC.W. Davis & J. Brown, Cambridge University Press 1988.
John Schwarz:
A segunda simetria refere-se a outro tipo de matéria, que chamamos frequentemente de matéria sombra. Tais objetos sombra seriam invisíveis para nós.
Michael Green ** **:
Da teoria, encontramos uma nova forma de matéria que não podemos observar diretamente, ópticamente, pois interagiria com a matéria normal apenas pela força gravitacional. Mas as partículas sombra poderiam interagir entre si por outras forças.
Abdus Salam:
Da teoria das supercordas, podemos construir outro universo que interagiria conosco apenas pela força gravitacional. Isso poderia explicar por que a supersimetria está quebrada no nosso próprio universo e poderia trazer uma compreensão original do problema do espectro de massas das diferentes partículas.
De qualquer forma, nada mais parece vir, a não ser essas curtas frases.
Como imaginar dois mundos interagindo apenas pela gravitação? Voltemos ao tabuleiro de xadrez, com as duas equipes de jogadores distintas.
Versão original (inglês)
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Um único universo, ou dois ?
** **Quais são as ideias especulativas de hoje ?
Duas referências :
R. Foot e R.R. Volkas Phys. Rev. D Vol. 52 n°11, 1º dez. 1995
Z.G. Berezhiani e R.N. Mohapatra Phys. Rev. Vol. 52 n° 11 - 1º dez. 1995.
Estes dois trabalhos são dedicados ao problema da deficiência de neutrinos solares. Foot e Volkas acreditam que o Universo é composto por dois "setores", enantiomorfos. Eles chamam o segundo setor de "setor espelho" (efeito Jonas, talvez...). Este segundo universo é P-simétrico (ver Física Geométrica B, dedicada à teoria dos grupos). Foot e Volkas sugerem que a energia, no centro do Sol, é transportada por neutrinos normais e "neutrinos espelho". Eles sugerem estender nosso universo, incluindo um setor P-simétrico. Desde as décadas de 50, sabemos que nosso universo não é perfeitamente simétrico. Ver: T.D. Lee e C.N. Yang Phys. Rev. 104, 254 (1956)
Quando processos tipicamente "direitos" ocorrem, durante um tempo característico, o processo simétrico, "esquerdo", simétrico espelho, implica um tempo característico ligeiramente diferente (a diferença é de 10⁻⁹). Este processo simétrico pertence ao mundo da antimatéria. Foi previsto e observado (prêmio Nobel). Isso é chamado de violação do Princípio da Paridade. Isso se refere ao "nosso setor". Foot e Volkas sugerem a existência de um universo gêmeo, com violação de paridade inversa. Eles assumem que o conjunto: nosso setor mais o setor espelho, forma uma entidade totalmente P-simétrica. O "setor espelho" de Foot e Volkas é P-simétrico em relação ao nosso.
Como apresentado em Física Geométrica B:
J.P. Petit & P. Midy : Geometrização da antimatéria pela ação coadjunta de um grupo sobre seu espaço de momentos. 4 : Grupo gêmeo [Física Geométrica B, 4, 1998].
Construímos um mundo gêmeo CPT-simétrico. Seguindo esta ideia, 50% da energia liberada poderia ser transportada por "neutrinos espelho CPT-simétricos".
Existe outra razão para tentar imaginar algo diferente do Modelo Padrão. No universo muito primitivo, o mundo é comparável ao tohu-bohu judeu. Como disse Steven Weinberg, naquele momento, o Universo é uma mistura de todos os tipos de radiações. Ele quer dizer que se encontrarmos fótons, neutrinos e antineutrinos, as partículas massivas (e suas antipartículas) se movem com velocidade muito próxima à da luz.
Os fótons geram pares partícula-antipartícula. Em seguida, estas últimas colidem e se anulam, produzindo fótons de alta energia. E assim por diante.
Em seguida, a expansão esfria os fótons, cuja temperatura de radiação varia como 1/R, R sendo a distância média entre duas partículas. Quando eles não têm mais energia suficiente para produzir pares, esta produção para. Em seguida, a aniquilação destrói a matéria e a antimatéria, por um processo irreversível.
A pergunta principal se torna:
- Por que estamos aqui, você e eu? Por que esta luta mútua não aniquilou completamente as duas irmãs inimigas: matéria e antimatéria?
Resposta? Nenhuma resposta......
Perdido, metade do universo. Se alguém tiver informações, por favor, entre em contato imediatamente com um laboratório de física teórica.
Em 1967, o acadêmico russo Andrei Sakharov foi o primeiro a sugerir que a "cosmogênese" poderia ter produzido dois universos em vez de apenas um:
A. Sakharov : "Violação do CP e assimetria bariônica do Universo". ZhETF Pis'ma 5 : 32-35 (1967) ; Tradução JETP Lett. 5 : 24-27 (1967)
A. Sakharov : "Modelo cosmológico de múltiplas folhas". Pré-publicação do Instituto de Matemática Aplicada, Moscou 1970
A. Sakharov : "Modelo cosmológico do Universo com inversão do vetor tempo". ZhETF 79 : 689-693 (1980) ; tradução em Sov. Phys. JETP 52 : 349-351 (1980)
A. Sakharov : "Estrutura topológica das partículas elementares e assimetria CPT" em "Problemas de física teórica", dedicado à memória de I.E. Tamm, Nauka, Moscou 1972, pp. 243-247
Na visão de Sakharov, as duas setas do tempo são invertidas. Ele também sugeriu que seus dois universos gêmeos poderiam ser enantiomorfos.
Eu fiz a mesma coisa, dez anos depois, sem conhecer os trabalhos de Sakharov. Referência:
[1] : J.P. Petit : Universos enantiomorfos com setas de tempo opostas. Comptes Rendus de l'Académie des Sciences de Paris, t.284, série A, 1977, p.1315
(Universos enantiomorfos com setas de tempo opostas)
[2] : J.P. Petit : Universos em interação com sua imagem no espelho do tempo. Comptes Rendus de l'Académie des Sciences de Paris, t.284, série A, (6 de junho) 1977, p.1413
(Universo interagindo com sua imagem espelho no espaço-tempo): o "efeito Jonas".
Os teóricos das supercordas questionam sobre o objeto fundamental constitutivo do universo, a chave da Teoria de Tudo (TOE). Eles acreditam ter estabelecido as propriedades de simetria que esse objeto desconhecido deveria possuir (de acordo com diferentes variantes), baseadas na teoria dos grupos. O grupo E8 x E8 é uma das variantes. Os grupos são os "pais da geometria". O grupo galileano, que traduz todas as propriedades de nosso espaço-tempo (translações espaciais, rotações, mais translações temporais), em sua visão mais ingênua (euclidiana, com tempo absoluto), gera um espaço-tempo euclidiano.
O grupo de Lorentz produz o espaço-tempo de Minkowski (o da Relatividade Restrita).
Os teóricos das supercordas buscam a geometria de um espaço de dez dimensões que obedeça a propriedades de simetria especiais que todas as partículas elementares, conhecidas e desconhecidas, obedecem.
Suponha que eu tenha seis grandezas:
x, y, z, a, b, g.
Decido, por exemplo, que posso adicionar ou subtrair um número inteiro de vezes a uma quantidade a para cada uma das três primeiras, e que posso adicionar ou subtrair um número inteiro de vezes a p/2 para cada uma das três seguintes. Isso constitui um grupo. Seus elementos neutros consistem em adicionar ou subtrair uma quantidade nula. Um objeto existe satisfazendo essas relações — o cubo. O espaço proveniente dessa estrutura de grupo é de três dimensões, pavimentado com cubos. Uma espécie de cristal.
A cristalografia repousa inteiramente sobre a teoria dos grupos. Quando temos o grupo, temos a maneira como o cristal é construído.
Poderíamos dizer que os teóricos das supercordas acreditam já possuir os bons grupos, mas estão agora buscando o cristal correspondente. Um cristal de dez dimensões. Eles têm os grupos, mas não o objeto. Eles têm a chave, mas não o prédio que a acompanha.
Tudo isso dá origem a trocas verdadeiramente surreais em colóquios, como aquele que ocorreu recentemente em Aspen, Colorado. O jornal Scientific American relatou em sua edição de janeiro de 1996, em um artigo intitulado "Explicar tudo", de Madhusree Mukerjee, redatora. [...]
Em busca desse objeto mágico supostamente organizando o universo de dez dimensões, algumas pessoas falam de "esferas pregadas", ouriços cobertos de vetores, ou de "caterpillares peludos", membranas de cinco dimensões (Duff, do Imperial College de Londres), capazes de se enrolar sobre si mesmas "como a pele de um salsichão".
Schwarz, do Caltech (um dos pioneiros da teoria), acrescenta: "Eu deveria ter sido motorista de caminhão!"
Outros falam de "buracos negros com massa nula".
Jeffrey A. Harvey, da Universidade de Chicago, exclama:
"Isso quer dizer que seus buracos negros têm massa nula? Eles se movem à velocidade da luz?"
"Não, eles não têm nada, nem quantidade de movimento", responde Gary T. Horowitz da Universidade da Califórnia em Santa Bárbara.
"Oh, mas isso é bobagem!" exclama Leonard Susskind da Stanford.
Eles não têm energia, nem quantidade de movimento — não há nada lá dentro!" protesta Harvey.
Strominger: "Talvez em certas regiões do universo, porções de espaço existam na forma de pequenas gotas, nas quais os buracos negros se transformariam em cordas, e vice-versa. No nosso ambiente, essas pequenas gotas poderiam parecer navegar em universos virtuais, que existiriam por um período infinitesimal, pois desapareceriam imediatamente, antes mesmo de serem observadas."
Susskind: "Pessoalmente, acho que é um monte de merda."
Em 1986, alguém perguntou a um pesquisador para resumir a "Teoria de Tudo" em sete palavras, e ele respondeu:
- Oh, Senhor, por que me abandonaste?
Tudo isso é interessante, mas não terminou, como podemos ver. Nunca na história da física uma teoria causou tais convulsões como hoje, quando dez artigos são publicados diariamente sobre o assunto. E não podemos dizer se a montanha dará à luz um rato ou o rato dará à luz uma montanha.
De qualquer forma, alguns homens das supercordas:
- Schwarz (Caltech)
- Green (Queen Mary College)
- Vencedor do prêmio Nobel Abdus Salam (diretor do centro de física teórica de Trieste, Itália, e professor no Imperial College de Londres).
Seu ponto de partida: E8 x E8.
Referência: "Supercordas, uma teoria de tudo?" PC.W. Davis & J. Brown, Cambridge University Press 1988.
John Schwarz:
A segunda simetria refere-se a outro tipo de matéria, que chamamos frequentemente de matéria sombra. Tais objetos sombra seriam invisíveis para nós.
Michael Green ** **:
Da teoria, encontramos uma nova forma de matéria que não podemos observar diretamente, ópticamente, pois interagiria com a matéria normal apenas pela força gravitacional. Mas as partículas sombra poderiam interagir entre si por outras forças.
Abdus Salam:
Da teoria das supercordas, podemos construir outro universo que interagiria conosco apenas pela força gravitacional. Isso poderia explicar por que a supersimetria está quebrada no nosso próprio universo e poderia trazer uma compreensão original do problema do espectro de massas das diferentes partículas.
De qualquer forma, nada mais parece vir, a não ser essas curtas frases.
Como imaginar dois mundos interagindo apenas pela gravitação? Voltemos ao tabuleiro de xadrez, com as duas equipes de jogadores distintas.