Teoria de Tudo

Poucos são os cientistas que, tendo alcançado a fama entre seus colegas especialistas pelas importantes contribuições ao conhecimento humano, vencem também a barreira protetora da academia e se tornam conhecidos do grande público. Ainda mais raros são os que viram mitos. Einstein, por exemplo, é imediatamente lembrado pela cabeleira, a irreverente língua de fora e pelo vago uso da palavra “relativo”. Mas o papel de Einstein na iconografia pop parece estar sendo ultrapassado pelo físico inglês Stephen Hawking, que, como nenhum outro cientista, tem uma presença muito forte na mídia. Só para citar os mais conhecidos, já participou de seriados como Os Simpsons,  Star Trek e The Big Bang Theory, teve sua voz sintética utilizada por superbandas como Pink Floyd e Yes e sua comunicativa cabeça imortalizada em uma jarra do seriado Futurama.




Hawking foi diagnosticado com esclerose lateral amiotrófica, popularizada pelo recente desafio do balde de gelo, que progressivamente reduziu seus movimentos musculares e o confinou a uma cadeira de rodas. Atualmente, para se comunicar, ele usa um sintetizador de voz movido por um único músculo da bochecha e sua trajetória é contada, do ponto de vista de sua primeira esposa e mãe de seus filhos, no recente filme A Teoria de Tudo.

Hawking dedicou boa parte de sua carreira aos buracos negros e às condições iniciais do Universo, 13 bilhões de anos atrás. Fez grandes contribuições, como o mecanismo que explica como um buraco negro perde massa e evapora, efeito que leva o seu nome, a Radiação Hawking. Um buraco negro se forma quando um corpo celeste, cuja massa precisa ser algumas vezes superior à do nosso Sol, colapsa devido à sua própria gravidade. Ao redor do buraco negro a força gravitacional (ou, em termos relativísticos, a distorção do espaço-tempo) é tão forte que nem mesmo a luz tem velocidade suficiente para escapar. Esta região, que esconde tudo o que  ali acontece, é delimitada pelo chamado horizonte dos eventos. Ao redor dele, a luz apresenta uma complexa, e até há pouco tempo desconhecida, dança, pela primeira vez representada no filme Interestelar. A forma inusitada foi uma surpresa até mesmo para Kip Thorne, físico aposentado que agora se dedica ao cinema, amigo e colaborador de Hawking, e que foi o responsável pelas equações que, quando resolvidas numericamente, levaram à representação da luz espiralando na direção do buraco negro do filme. Este talvez seja o primeiro resultado científico, publicável, obtido por uma equipe de cinema.

Um buraco negro, portanto, consiste em uma enorme massa (o domínio de estudo da Relatividade Geral) em uma região extremamente pequena (o domínio quântico). A dificuldade surge porque cada um desses limites, separadamente, é descrito por teorias bem sucedidas experimentalmente, independentes, mas inconsistentes entre si. Ambas podem estar erradas, mas não corretas simultaneamente. O título do filme, a Teoria de Tudo, faz referência à busca, infrutífera até hoje, por Einstein, Hawking e muitos outros, por uma teoria unificada das interações da Física, uma gravitação quântica.

Atualmente a área é efervescente, com resultados que podem nos obrigar a reescrever os livros de Física. Por exemplo, na intersecção da cosmologia com a física de partículas, a matéria escura e a energia escura compõem, juntas, cerca de 95% da massa/energia do Universo e ainda assim não sabemos qual a sua origem e composição. Não temos uma teoria para elas, mas as evidências experimentais são fortes. A matéria escura causa efeitos gravitacionais sobre a matéria visível, e a energia escura, permeando todo o Universo, acelera sua expansão. Teorias são ampliadas e fagocitam suas antecessoras, aumentando seus domínios de atuação. Estas, por sua vez, não são abandonadas, mas continuam úteis (por exemplo, a descrição da gravitação feita por Newton há mais de três séculos ainda é boa o suficiente para mandar um satélite para o espaço, mas não para o GPS do seu celular). O mesmo irá ocorrer com uma eventual teoria da gravitação quântica. A menos que seja necessário usar a forma mais ampla e complexa, suas antecessoras continuarão a ser usadas.

A busca por esta teoria final está no início, e obviamente existem controvérsias, teorias alternativas, falta de consenso, debates acirrados, egos abalados e mesmo teorias completamente malucas. Mas é este o mecanismo que impulsiona o progresso científico, o debate de ideias e a busca sistemática e rigorosa por novas e melhores explicações. Controvérsias, pelo menos as científicas, são decididas colocando-se todas as cartas (teorias) na mesa e comparando com o mundo real. As resistências sentimentais são normalmente eliminadas no longo prazo por esse processo autolimpante que é a ciência. No momento não sabemos qual a teoria que sairá vencedora nesse ambicioso projeto de unificação, nem se ela é uma das já propostas, mas certamente é inspirador que a busca por uma teoria que integra todas as interações do mundo real seja feita com tanta paixão por um cientista que interage cada vez menos com esse mesmo mundo.

Matéria publicada no jornal portoalegrense Zero Hora em 1/2/2015 (versão online aqui).