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Nosso Universo.

Admir�vel e desconcertante.

De explos�es estelares colossais

aos estranhos movimentos de min�sculas part�culas,

cada nova descoberta parece revelar

outra camada de mist�rio.

O conhecimento do mundo � nossa volta levou-nos

da Idade da Pedra � Idade do Sil�cio.

Hoje, as r�gidas leis da f�sica est�o ruindo.

O que acreditamos ser realidade pode n�o ser real.

O futuro da humanidade depende de descobrirmos...

como o Universo realmente funciona.

ATRAV�S DO BURACO DE MINHOCA

Espa�o,

tempo,

a pr�pria vida.

Os segredos do cosmos atrav�s do buraco de minhoca.

COMO O UNIVERSO FUNCIONA?

MUSKETEERS Otoni e Kakko

Imagine a exist�ncia

como uma enorme teia na qual estamos tran�ados,

mas que n�o podemos ver a sua completude.

S� vemos a �rea na qual estamos.

N�o podemos ver a completude da realidade.

Mas e se pud�ssemos ver tudo?

E se pud�ssemos compreender

como a completude da cria��o se forma?

As recompensas em encontrar essa equa��o seriam enormes,

uma revolu��o na ci�ncia

maior que qualquer outra precedente,

um grande avan�o

que ir� transformar a vida na Terra

e assegurar nossa sobreviv�ncia como esp�cie.

Mas que esperan�a temos n�s, meros mortais,

em descobrir os segredos ocultos do Universo,

de conhecer a mente de Deus?

Eu me lembro do meu primeiro dia de aula,

o dia em que eu come�aria a aprender sobre o mundo

e seu funcionamento.

Cheguei a uns 18 metros da escola,

e ent�o parei.

Que esperan�a tinha eu de compreender tudo ou algo?

Minha mente hesitou.

Voltei correndo para casa.

Eu me indago se os cientistas se sentem da mesma forma.

H� muita coisa que n�o sabemos sobre o porqu�

o Universo funciona da forma que funciona.

Imagine tentar jogar xadrez sem conhecer as regras.

Poder�amos descobrir alguns movimentos,

mas boa parte n�o faria sentido.

Mas, quando conhecemos as regras,

podemos come�ar a mover as pe�as com um prop�sito.

A ci�ncia � o nosso meio para descobrir tais regras,

e at� agora revelamos poucas delas.

Mas e se as tivermos compreendido errado?

Nas profundezas dos t�neis da Universidade Purdue,

os cientistas Jere Jenkins e Efraim Fischbach

descobriram que uma das supostas leis inquebrant�veis da f�sica

foi violada.

Come�ou com um mist�rio.

Eu vou sair, fixar apoio e receber algumas ferramentas,

ent�o ele vir� depois de mim.

Na segunda semana de dezembro de 2006,

os astronautas estavam na Esta��o Espacial Internacional.

Estavam em atividade extraveicular,

quando ocorreu uma tempestade solar.

Em raz�o de os astronautas estarem fora,

a tempestade solar foi uma boa nova.

Fiquei observando tudo, e pensei:

"N�o seria interessante se eu visse isso mostrado nos dados? "

Jenkins estuda uma poderosa fonte de energia

que n�o podemos ver mas que est� ao nosso redor.

A radioatividade.

A cada segundo do dia,

o Sol produz chuvas de �tomos radioativos.

Esses �tomos s�o inst�veis.

Eles expelem energia at� serem consumidos

em um processo conhecido como decaimento radioativo.

O decaimento radioativo devia ser um processo aleat�rio

que n�o pode ser afetado por nada.

Em dezembro de 2006, est�vamos plotando isto.

� uma linha reta delicada, que se prolonga como deveria,

mas, em 13 de dezembro, aconteceu a explos�o solar.

O decaimento divergiu de como devia ser a linha padr�o,

e divergiu por um bom tempo.

Isto representa o espa�o de cerca de quatro dias.

Parecia, ou ao menos pareceu, que algo poderia estar mudando

o processo de decaimento radioativo,

que n�o devia apresentar altera��o.

Fischbach, um f�sico te�rico,

lidou com as enormes implica��es dessa descoberta.

Saber como as part�culas radioativas se decomp�em

� essencial para a energia nuclear,

armas, produtos eletr�nicos e a medicina.

Poderia um conceito t�o uniformemente aceito

e central para a vida moderna estar errado?

A ideia de que o decaimento nuclear

n�o pode ser afetado por uma influ�ncia externa

� crucial para muitos aspectos da f�sica qu�ntica,

f�sica nuclear e das part�culas elementares,

que alter�-la representaria uma mudan�a significativa

no nosso conhecimento do Universo,

al�m de aplica��es pr�ticas.

Ainda se recompondo desse choque,

Jenkins e Fischbach descobriram outro mist�rio.

O decaimento radioativo n�o estava sendo afetado

apenas por explos�o solar.

A descarga de part�culas radioativas parece mudar

dependendo da proximidade da Terra do Sol.

Quando a Terra est� mais pr�xima ao Sol, em 4 de janeiro,

a taxa de decaimento radioativo � mais r�pida.

Quanto mais distante, mais lenta � a taxa.

Podemos ilustrar isso da seguinte forma.

Eu represento o Sol. Jere vai representar a Terra,

e o balde representa uma amostra de �tomos radioativos de r�dio.

Veremos que conforme Jere se move em uma elipse,

onde est� mais pr�ximo � Terra, em 4 de janeiro,

mais bolas de t�nis s�o expelidas.

Significa mais part�culas expelidas do que em 4 de julho.

Essa pequena altera��o num�rica

poderia ter grandes consequ�ncias.

Pacientes com c�ncer recebem doses �nfimas de radia��o

para matar suas c�lulas insurgentes.

Se a for�a de tal radia��o mudar sazonalmente,

poderiam receber uma dose muito baixa ou alta demais.

Identificar a diferen�a poderia salvar vidas.

Mas a descoberta mais importante da dupla

poderia assegurar o futuro da humanidade.

40 horas antes do momento da explos�o solar,

vimos o decaimento mudar, desviar da linha.

Ap�s a explos�o,

a taxa se recuperou e voltou ao alinhamento.

Isso nos d� a oportunidade

de prever a ocorr�ncia de explos�es solares.

Uma grande explos�o solar poderia destruir

cada um dos quase 3 mil sat�lites que orbitam a Terra.

Num piscar, perder�amos a internet,

GPS, televis�o, r�dio, telefonia

e os sistemas que controlam nossas redes energ�ticas.

Prever a ocorr�ncia de uma explos�o

poderia evitar um apocalipse global.

Se esse fen�meno for real, como acreditamos que seja,

ent�o � crucial compreender como isso ocorre

porque, sem d�vida, ser� parte do enigma maior

que temos de entender para unificar toda a f�sica.

Estamos procurando �s cegas na vastid�o do Universo,

achando que descobrimos suas verdades mais profundas,

e descobrindo que ainda temos muito a aprender

sobre as leis da natureza.

E a natureza n�o facilita as coisas para n�s.

Na menor escala da exist�ncia,

nas profundezas do mundo estranho da mec�nica qu�ntica,

ela parece ser regida por duas leis diferentes

ao mesmo tempo.

E quanto mais nos aprofundamos em seus mist�rios,

mais somos for�ados a indagar

n�o apenas como o Universo funciona,

mas se tudo � real.

A mec�nica qu�ntica transformou o mundo.

Devemos a maioria de nossa tecnologia incr�vel

�s suas explica��es de como part�culas extremamente pequenas

agem.

Mas n�s n�o a entendemos.

No mundo qu�ntico, nada parece fazer sentido.

A realidade deixa de ser... real.

Esse mist�rio � o nosso maior obst�culo

para desvendar os segredos do Universo.

Se pudermos resolv�-lo,

poderemos obter o segredo da pr�pria cria��o.

Viena, �ustria, sem d�vida, � o ber�o da mec�nica qu�ntica.

Este � o lugar onde encontraremos

o principal experimentador qu�ntico mundial,

o professor Anton Zeilinger.

Quando conheci a mec�nica qu�ntica,

quando eu era estudante,

tr�s coisas me impressionaram de imediato.

Primeiro, sua incr�vel beleza matem�tica.

Segundo, a incr�vel precis�o

de funcionamento das previs�es.

E em terceiro, pelo fato de...

n�o fazer sentido.

A mec�nica qu�ntica descreve o comportamento

de todas as min�sculas part�culas que comp�em tudo.

Esse conhecimento nos deu computadores,

energia nuclear, sat�lites, medicina avan�ada,

a maioria dos grandes avan�os da humanidade nos �ltimos 100 anos.

Mas o mundo qu�ntico parece funcionar ao contr�rio

de tudo que conhecemos sobre as leis da natureza.

Ou seja, nas escalas muito �nfimas,

o Universo segue um conjunto diferente de leis.

Consideremos o fen�meno da n�o-localidade qu�ntica,

quando duas min�sculas part�culas

compartilham instantaneamente informa��o

atrav�s de vastas dist�ncias.

Se houvesse dados qu�nticos,

significaria que se eu jogasse um dado aqui,

ele mostraria certo n�mero.

O outro dado lan�ado em algum ponto distante

mostraria o mesmo n�mero.

Como pode? A mec�nica qu�ntica descreve isso muito bem.

Sucessivas vezes, Zeilinger provou

que por mais extremas que sejam suas previs�es,

a teoria qu�ntica funciona mesmo quando n�o devia.

E, talvez, a prova definitiva

do qu�o inquietante a mec�nica qu�ntica pode ser

seja algo chamado a experi�ncia da dupla fenda.

Ela far� com que voc� questione a exist�ncia da realidade.

Este singelo sistema

dispara part�culas de luz chamadas f�tons,

um de cada vez

atrav�s duas fendas min�sculas em um anteparo.

Temos um laser que produz a luz.

Essa luz � atenuada de tal forma

que saia apenas um f�ton por vez.

Tais f�tons atravessam um anteparo com duas fendas,

e temos uma c�mera que registra o padr�o

atr�s do anteparo com duas fendas.

Vemos que os f�tons chegam

um a um no anteparo,

alguns aqui, outros ali. Parece bastante aleat�rio.

Em raz�o de os f�tons viajarem um a um,

alguns atrav�s de uma fenda, alguns atrav�s da outra,

era de se esperar que deixassem

um padr�o de duas listras na parede,

e estar�amos equivocados.

Eles misteriosamente criam um conjunto de listras.

Isto � o que esperar�amos ver se um feixe de luz constante

brilhasse atrav�s das duas fendas.

Ele se dispersaria por toda a parede como uma onda.

Como part�culas individuais de luz

podem criar um padr�o ondular?

Isso s� poderia acontecer

se elas atravessassem as duas fendas ao mesmo tempo.

Ou seja,

a part�cula est� em dois lugares ao mesmo tempo.

Mas o mais estranho de tudo � o que acontece

quando colocamos detectores pr�ximos �s fendas.

Quando os f�tons est�o sendo observados,

o padr�o ondular desaparece.

Retire os detectores, e o padr�o ondular volta.

Isso sugere que podemos mudar a forma

de como se comporta a realidade

apenas observando-a.

Ser� que isso significa que a pr�pria realidade

n�o � real?

A resposta moderna � que o trajeto seguido pelo f�ton

n�o � um elemento da realidade.

N�o temos como afirmar

se os f�tons passam por essa ou aquela fenda.

E tamb�m n�o podemos afirmar

que os f�tons passam pelas duas fendas.

Esse tipo de linguagem n�o � aplic�vel.

Vamos continuar apenas haurindo

os benef�cios da mec�nica qu�ntica

e aceitando que, no fundo,

a natureza opera com um conjunto de leis

que permanecer�o um mist�rio?

O interessante � que

temos a f�sica qu�ntica h� quase 100 anos,

e ainda estamos trabalhando a sua base.

Isso me diz que quando a descobrirmos,

ser� uma completa revela��o.

Ser� algo distinto do que pensamos.

Se os te�ricos qu�nticos tiverem raz�o,

nunca entenderemos o n�vel basilar do Universo.

Nossa esperan�a de achar uma teoria definitiva fracassar�,

e a humanidade ir� se deparar com um �bice intranspon�vel.

Mas e se estiverem errados?

E se a verdade sobre o que ocorre em nosso interior,

e no restante do Universo, existir,

se estivermos dispostos a procur�-la?

Durante a maior parte do s�culo XX,

os cientistas acreditaram que a f�sica qu�ntica

n�o poderia ser explicada,

que ter�amos apenas de aceitar que nunca saberemos

por que as coisas agem da forma que agem

nos n�veis mais profundos da exist�ncia.

Mas hoje um grupo crescente de cientistas dissidentes

acredita que pode haver uma explica��o l�gica

para a esquisitice qu�ntica

e nova esperan�a em revelar

a verdade basilar do nosso Universo.

A trilha come�a aqui...

com uma gota de silicone.

Em seu laborat�rio parisiense,

o f�sico Yves Couder e equipe

realizam uma s�rie de experi�ncias incr�veis.

Eles observam o comportamento de got�culas de silicone

saltitando com cad�ncia em uma placa vibrat�ria.

O l�quido da gota nunca toca o l�quido do substrato.

Est�o sempre separados por uma pel�cula.

De fato, � est�vel. As gotas podem saltitar

sobre a superf�cie do l�quido por v�rios dias, caso queira.

Usando uma c�mera que filma a 1.000 quadros por segundo,

Couder descobriu que essas got�culas

imitam o comportamento visto no mundo qu�ntico.

E isso n�o deveria ser poss�vel,

porque o mundo qu�ntico e o mundo em grande escala

operam com conjuntos diferentes de leis.

Contudo, vemos uma gota movendo-se aleatoriamente

como uma part�cula qu�ntica,

mas agindo como uma onda qu�ntica.

Se observamos com aten��o,

notaremos que a onda parece estar guiando a gota.

Os campos de onda ao redor das got�culas

desenvolvem uma mem�ria das trilhas que seguiram.

Apesar do seu comportamento aleat�rio,

elas seguem um n�mero pequeno de trajetos.

Repito, isso � misteriosamente similar

ao comportamento dos objetos qu�nticos.

Isso era t�o contr�rio � cren�a dominante

que, a princ�pio, Couder se recusou a acreditar no que via.

Em qualquer experi�ncia f�sica,

s� vemos aquilo que estamos preparados para ver.

Estava claro que havia uma mem�ria,

mas demorou um tempo para entendermos

que era isso que est�vamos observando,

pois tivemos de nos adaptar a essa nova ideia.

Talvez o mais revelador de tudo,

Couder reproduziu a experi�ncia da dupla fenda

usando suas got�culas saltitantes de silicone.

O mist�rio da mec�nica qu�ntica �..

Como algo como os el�trons

�s vezes agem como part�culas

e, �s vezes, como ondas?

Talvez esta seja a resposta.

Eles s�o part�culas e ondas.

Claro, este sistema, apesar de pequeno, n�o � qu�ntico.

Nosso sistema n�o � um modelo da mec�nica qu�ntica,

mas uma associa��o de uma part�cula e uma onda.

E algumas de suas propriedades s�o similares

�s observadas na mec�nica qu�ntica.

Couder n�o afirma que suas experi�ncias nos mostram

o que acontece nas camadas mais profundas da exist�ncia.

Mas este homem, sim.

Para ele, as got�culas s�o mais uma prova

de que o mundo qu�ntico faz sentido

e de que a realidade realmente existe.

Antony Valentini, da Universidade Clemson,

� um herege qu�ntico.

Ele alardeia que a f�sica saiu do prumo nos anos 20

quando adotou a doutrina da incerteza qu�ntica,

que diz que nada � real at� ser observado.

Valentini defende a teoria suplantada.

Ela foi criada por um dos pilares da f�sica do in�cio do s�c. XX,

Louis de Broglie.

A ideia de Louis de Broglie era que um el�tron

� tanto onda quanto part�cula o tempo todo.

N�o � a hip�tese de ser,

�s vezes, uma part�cula, �s vezes, uma onda.

Existe uma onda orientando a part�cula o tempo todo.

De Broglie chamou isso de "onda piloto".

Na teoria qu�ntica,

existe algo chamado onda de probabilidade,

um objeto puramente matem�tico que informa a probabilidade

de achar um el�tron em qualquer ponto do espa�o.

A teoria da onda piloto trata essa onda

como um objeto f�sico real.

Podemos tra�ar uma analogia com uma garrafa.

Algu�m est� numa ilha,

querendo enviar uma mensagem.

Ele escreve algo num peda�o de papel,

coloca numa garrafa, veda e joga no oceano.

As ondas simplesmente levam a garrafa.

H� uma diferen�a crucial entre as ondas conhecidas e a onda piloto.

Segundo a teoria,

as ondas piloto existem em dimens�es ocultas do espa�o

al�m das tr�s conhecidas.

Se isso for verdade, significa que,

contrariando a teoria aceita na f�sica,

objetos qu�nticos seguem as mesmas leis

que os macro objetos.

Eles n�o existem em dois lugares ao mesmo tempo.

Fazem parte do mundo real.

Creio que a pr�pria mec�nica qu�ntica

n�o � sequer concorrente � verdade

sobre o mundo microsc�pico,

porque ela n�o tenta descrever com precis�o

o que ele vem a ser.

O mero fato da exist�ncia de diferentes teorias

sobre qual poderia ser a resposta

n�o implica que n�o haja resposta.

Uma delas acabar� se mostrando a correta.

Para entender como o Universo funciona,

precisamos descobrir por que o mundo qu�ntico

� t�o diferente do mundo conhecido.

� um mist�rio n�o solucionado que afeta a todos na Terra,

e este homem acha que pode solucion�-lo.

Quanto mais entendermos o funcionamento do Universo,

mais seremos agraciados com novos rem�dios,

novas tecnologias e avan�os inimagin�veis em nossas vidas.

Mas alguns dizem que estamos distantes

de revelar os segredos mais profundos do Universo.

Queremos respostas definitivas.

O que temos � um mist�rio atr�s do outro.

E um dos maiores mist�rios

� como a macro e micro mat�ria do Universo se encaixam.

Duas teorias bem testadas

descrevem como a mat�ria se comporta.

A teoria da relatividade, que rege a f�sica do macro,

e a teoria qu�ntica, que descreve o microsc�pico.

Se fossem um casal,

a relatividade seria um engenheiro l�gico e certinho

que segue rigidamente o limite de velocidade da luz.

A teoria qu�ntica seria a esposa vol�til

que parece estar em todo lugar ao mesmo tempo.

Em tese, eles n�o se entendem.

Mas no mundo real,

eles s�o um casal feliz.

E como alguns casais estranhos da vida real,

ningu�m sabe por qu�.

O mist�rio reduz-se � gravidade.

A gravidade domina o mundo conhecido,

e gra�as a Newton e Einstein, n�s a entendemos muito bem.

Mas os f�sicos n�o sabem que papel

a gravidade desempenha no reino qu�ntico

ou seus efeitos sobre o espa�o e o tempo.

Se resolvermos esse mist�rio,

finalmente saberemos se � poss�vel

viajar de volta no tempo

ou atrav�s de um buraco de minhoca.

Petr Horava teve um passado de explora��o

da fronteira selvagem da f�sica.

Hoje, ele lida com a gravidade qu�ntica.

Como se concilia mec�nica qu�ntica e gravidade?

H� v�rios meios de isso ocorrer.

Ou a mec�nica qu�ntica � mais forte e vence

e a gravidade tem de ser modificada,

ou a mec�nica qu�ntica tem de ser modificada

e a gravidade permanece a mesma da relatividade de Einstein.

Petr acha que o segredo

� observar como as coisas mudam de escala

entre as camadas superiores da natureza,

onde a gravidade impera,

e as camadas qu�nticas inferiores.

A natureza se organiza em camadas estruturais,

vemos cada vez mais camadas � medida que ampliamos

e obtemos melhor resolu��o de como vemos o sistema.

� um dos principais conceitos te�ricos da f�sica moderna.

Para Petr, a natureza � uma escava��o arqueol�gica

na qual escavamos lentamente camada a camada.

Hoje, somos capazes apenas de revelar uma pequena parte

da grande e complexa verdade basilar.

Mas podemos aprender muito ao comparar

as camadas que conseguimos ver.

Nesta foto, as duas imagens da Mona Lisa

representam as duas faces do espa�o-tempo.

O espa�o e o tempo t�m a mesma apar�ncia

quando observadas em grande escala,

mas talvez ao ampliarmos

e olharmos o sistema em escala bem menor,

pode ser que a escala de espa�o e tempo seja divergente.

Essa poderia ser a pe�a faltante do enigma da gravidade qu�ntica.

Petr suspeita que � medida que atingimos

o menor e mais profundo n�vel da exist�ncia,

o espa�o come�a a expandir-se num ritmo diferente do tempo

at� se dissociarem.

Imagine o espa�o-tempo como esta folha de papel.

Em escala microsc�pica,

� suave e geom�trica, bidimensional.

Mas se dividirmos o peda�o de papel ao meio

e olharmos a sua borda,

nos aproximando

e distanciando,

a estrutura assemelha-se a si mesma,

mas apenas se expandirmos na horizontal

com ritmo diferente do que quando expandimos na vertical.

A dist�ncia, a ruptura parece suave.

Mas de perto,

podemos ver montanhas e vales ao longo da borda.

Do mesmo jeito, espa�o e tempo parecem perfeitamente

unidos a dist�ncia, mas de perto,

podemos ver a separa��o.

Petr acha que essa separa��o

do tempo e espa�o em escala microsc�pica

� a raz�o da origem das estranhas leis da mec�nica qu�ntica.

Se o espa�o e o tempo est�o dissociados,

as part�culas n�o podem estar

em um lugar espec�fico em dado instante.

Disso decorre a imprecis�o, a incerteza.

Desvendar o enigma da gravidade qu�ntica

� um grande empecilho na nossa busca

para entender como o Universo funciona.

Mas ele desvanece diante da magnitude

do maior mist�rio enfrentado pela humanidade.

95% do Universo

est� desaparecido.

Esta mulher pode saber onde ele est� e o que �.

Quanto mais removemos as camadas da natureza,

mais percebemos que falta algo.

Algo grande.

Um enorme peda�o do Universo parece estar invis�vel.

N�o podemos v�-lo, ouvi-lo ou detect�-lo de jeito algum.

Mas, se quisermos desvendar os segredos do Universo,

se quisermos avan�ar como esp�cie,

temos que descobrir o que � e onde ele est�.

O Universo come�ou com o Big Bang,

uma explos�o avassaladora de energia bruta.

Essa energia explodiu sob a forma de massa de plasma superaquecido.

Ao esfriar, ele come�ou a se agregar

originando toda a mat�ria do Universo,

os s�lidos, l�quidos e gases que comp�em tudo.

Para decifrar o c�digo c�smico por tr�s do nosso Universo,

temos que entender a energia em todas as suas formas.

Mas e se quase 95% do Universo

for composto por uma forma de energia

que n�o podemos ver e n�o entendemos?

Esses s�o os tipos de perguntas

enfrentadas diariamente em Genebra, na Su��a,

o lar do maior acelerador de part�culas do mundo,

o Grande Colisor de H�drons,

e tamb�m de centenas de f�sicos.

Clare Burrage � um deles, mas n�o � t�pica.

Mulher, jovem e ex�mia patinadora,

Clare est� tentando resolver

o grande mist�rio do Universo desaparecido.

Se considerarmos o Sol,

a luz dele transporta energia para n�s aqui na Terra,

podemos sentir o calor em nossa pele em um dia claro.

Mas Einstein nos diz que energia e massa s�o a mesma coisa.

Portanto, no centro do Sol,

a massa � transformada em energia,

e isso � transmitido pela luz para n�s aqui na Terra.

A energia do Sol n�s conhecemos e entendemos muito bem,

mas parece que existe outra forma de energia no Universo

chamada "energia escura" que n�o compreendemos.

As leis aceitas da f�sica

determinam que a expans�o da Universo ap�s o Big Bang

deveria estar desacelerando.

Mas observa��es astron�micas recentes revelaram

que a expans�o est� acelerando rapidamente.

Alguma forma inexplic�vel de energia

est� distanciando as gal�xias.

No momento, estou me movendo,

embora n�o esteja fazendo nada por causa da gravidade.

Mas se fosse no espa�o, onde n�o h� for�as agindo,

eu n�o estaria me movendo.

Se estou indo para frente, algo estranho est� agindo.

� o que chamamos de energia escura.

Quanto do Universo � energia escura?

Expressemos assim.

Eis o Universo.

Esta por��o, 4,6%,

� toda a mat�ria vis�vel.

Part�culas quase sem massa chamadas neutrinos

representam outros 0,4%.

N�s achamos que algo chamado mat�ria escura

representa outros 23%.

A energia escura representa os 72% restantes

da massa e energia do Universo.

N�o podemos v�-la, toc�-la, prov�-la, ou detect�-la,

mas cosm�logos est�o certos de que ela existe.

Sem a energia escura,

a gravidade faria o Universo

entrar em colapso sobre si mesmo.

Clare suspeita que a energia escura � um subproduto

de um ramo novo e radical da f�sica,

uma part�cula desconhecida chamada "camale�o".

Essas part�culas misteriosas

possuem uma for�a b�sica totalmente diferente

das quatro conhecidas pelos f�sicos,

uma quinta for�a fundamental.

Na f�sica conhecida, existem quatro for�as.

Quais sejam: a gravidade, que nos retem aqui na Terra.

As intera��es el�tricas entre os �tomos

e as for�as forte e fraca

que controlam o que ocorre nos �tomos.

Se houvesse algo novo, uma nova part�cula,

como a "camale�o", como a energia escura,

iria nos parecer que havia uma quinta for�a.

Esta portadora de for�a � chamada "camale�o"

porque pode mudar sua apar�ncia.

Quando � pesada, torna-se lenta e ineficaz.

Quando � leve, pode deslocar-se rapidamente

e tornar-se mais forte.

O seu peso depender� do seu meio,

de quanta mat�ria a cerca.

Aqui na Terra, h� muita mat�ria ao redor,

e a camale�o se torna muito pesada, com muita massa.

N�o interage muito com as coisas em sua volta.

� por isso que n�o a vemos no dia a dia,

e em experi�ncias aqui na Terra.

Mas no espa�o intergal�ctico, onde n�o existe quase nada,

a camale�o torna-se muit�ssimo leve,

e pode interagir com coisas a dist�ncias imensas.

� por isso que ela pode impulsionar

a acelera��o da expans�o do Universo.

Essa propriedade automodificadora explica

por que a camale�o ainda precisa ser identificada

no acelerador de part�culas.

Ela deve estar em toda parte.

Dentro de n�s e nos rinc�es do cosmos.

Mas como podemos identificar uma mestra do disfarce?

A camale�o aparece em experi�ncias

em micro e macro escalas.

Podemos procur�-la no modo como as part�culas agem

nos aceleradores em escalas �nfimas.

Mas ela afeta tamb�m a forma em que a luz viaja,

e tamb�m podemos observar em escalas muito grandes

como a luz das estrelas chega at� n�s

e ver se podemos observar os efeitos da camale�o.

Nosso lento e firme conhecimento

do eletromagnetismo e das for�as nucleares

transformou nossas vidas,

da eletricidade �s telecomunica��es,

dos transportes � guerra.

Quais benef�cios a energia escura poderia nos proporcionar?

� dif�cil dizer como um melhor conhecimento da energia escura

melhorar� a vida das pessoas,

mas no passado, entender melhor as coisas

sempre levou a benef�cios para a humanidade.

De certa forma,

entender a energia escura, entender o Universo,

� mais importante que entender a f�sica que conhecemos.

As part�culas que compreendemos

comp�em cerca de 1% do Universo conhecido.

A energia escura � uma contribui��o bem mais importante.

A energia escura � a vari�vel desconhecida

na nossa busca para decifrar o c�digo c�smico...

Para descobrir um conjunto de equa��es

que descrevem como o Universo realmente funciona.

Mas este homem diz que � n�o preciso ir t�o longe.

Ele acredita que as equa��es n�o apenas descrevem o Universo.

Elas s�o o Universo,

e que todos n�s vivemos dentro delas.

Estamos � procura de uma equa��o definitiva,

a teoria do tudo que explicar� os mecanismos do Universo

e revolucionar� a vida na Terra.

Um homem acredita que a equa��o existe

e a solu��o � o Universo.

Segundo ele,

a equa��o de tudo est� em todo lugar que olhamos,

e todos fazemos parte dela.

Max Tegmark vive em Winchester, Massachusetts,

um sub�rbio ao norte de Boston.

Ele adora estar ao ar livre,

gosta de longas caminhadas e de pensar.

Mas as ideias de Tegmark s�o um pouco mais ex�ticas

do que as elucubra��es de um caminhante comum.

Acho que o motivo do nosso Universo

ser t�o bem descrito pela matem�tica

� que ele � matem�tica, no sentido de que vivemos

em uma gigantesca estrutura matem�tica.

Assim, o motivo pelo qual os f�sicos descobrem

essas equa��es que descrevem t�o bem nosso mundo

� porque tais equa��es podem descrever aproximadamente

a verdadeira matem�tica que � a nossa realidade.

Para Tegmark, equa��es s�o janelas no Universo,

e o Universo � pura matem�tica.

� primeira vista, nosso Universo n�o parece matem�tico.

N�o temos grandes n�meros vis�veis no c�u.

Mas se observarmos mais de perto,

encontraremos formas e padr�es matem�ticos � nossa volta.

Assim, se eu abrir a minha mangueira aqui...

a �gua cria uma forma simplificada,

chamada par�bola,

que tem uma equa��o matem�tica extremamente simples

"y" � igual a "x" ao quadrado.

Esta forma matem�tica, a par�bola,

est� incutida na natureza num n�vel bastante fundamental

pois descreve o movimento com gravidade

de qualquer objeto, independente do que seja feito.

Ao observarmos o nosso Universo,

vemos formas em toda a parte.

Vemos que todos os planetas giram ao redor do Sol

em uma forma chamada elipse. Ela parece um c�rculo alongado.

Por que tudo que orbita algo no Universo tem sempre essa forma?

E n�o em forma de um "oito" ou de um "quadrado"?

Ao aprofundarmos, come�amos a descobrir

todos esses padr�es, regularidades e at� n�meros.

Se eu pegar alguns galhos e perguntar:

Quantos galhos ficam perpendiculares uns aos outros?

Obtenho o n�mero tr�s.

H� um n�mero imagin�rio para isto na f�sica.

Chama-se dimensionalidade do espa�o.

E esses n�meros incutidos na natureza s�o muito importantes,

pois se os alterarmos um pouco, se dissermos que o pr�ton

n�o � 1.836 vezes mais pesado que um el�tron,

mas 5 mil vezes mais pesado, por exemplo, n�s morrer�amos.

Se alterarmos alguns n�meros apenas alguns por cento,

o Sol pode explodir ou os �tomos entrariam em colapso

e a vida tal como a conhecemos n�o seria poss�vel.

Assim, esses n�meros n�o s� existem,

mas s�o extremamente importantes

para entender a pr�pria ess�ncia da nossa realidade.

Isso nos leva de volta a uma no��o desconfort�vel

sugerida pela teoria dominante da mec�nica qu�ntica.

No n�vel mais profundo da realidade,

nada � s�lido.

Existe apenas informa��o,

n�meros aderentes a um conjunto de leis

que ainda n�o compreendemos.

As �nicas propriedades do el�tron s�o um monte de n�meros.

Os f�sicos t�m nomes para eles, como spin e carga,

mas eles s�o apenas n�meros.

N�o existe nada no n�vel basilar

a n�o ser n�meros, a n�o ser matem�tica.

A matem�tica pode ser a verdade basilar,

mas considerando nossas limita��es

e o qu�o vasta e estranha boa parte da natureza parece ser,

seria mesmo poss�vel resolver esse problema?

Ser� que um dia saberemos como o Universo realmente funciona?

N�o h� garantia de que vamos encontrar a equa��o definitiva,

mas creio que temos chance.

� incr�vel o qu�o longe chegamos como esp�cie

nos �ltimos 100 anos,

al�m de nossos devaneios mais inimagin�veis

no conhecimento da mat�ria. N�o h� melhor forma de garantir

que vamos fracassar do que n�o tentar.

Se eu estiver errado e houver algo inerentemente

n�o-matem�tico sobre o Universo, ent�o a f�sica est� condenada.

Chegaremos a um obst�culo intranspon�vel.

Mas se eu tiver raz�o, seria uma situa��o muito feliz

na qual n�o haveria obst�culo

e nosso avan�o s� seria limitado pela nossa pr�pria imagina��o.

Ser� que algum dia veremos toda a teia da realidade?

Poderemos encontrar e compreender a verdade basilar?

Neste instante, somos como arque�logos

que descobriram um pequeno tri�ngulo enterrado na areia,

a ponta de uma enorme pir�mide que ainda n�o podemos ver.

Talvez seja presun�oso para o homem pensar que conseguiremos.

Mas continuamos a revelar a verdade,

pouco a pouco,

peda�o a peda�o.

Se continuarmos a nos aprofundar,

poderemos finalmente revelar toda a beleza da cria��o...

E talvez...

vislumbrar rapidamente a mente de Deus.

MUSKETEERS Legendas Para a Vida Toda!