Teoria das Cordas Explicada – Qual é a Verdadeira Natureza da Realidade?: material de estudo de inglês

What is the true nature of the universe?

Qual é a verdadeira natureza do universo?

To answer this question,

Para responder a esta pergunta,

humans come up with stories to describe the world. Verbos frasais

os humanos criam histórias para descrever o mundo.

We test our stories and learn what to keep and what to throw away. Gramática

Testamos nossas histórias e aprendemos o que manter e o que descartar.

But the more we learn, Gramática

Mas quanto mais aprendemos,

the more complicated and weird our stories become.

mais complicadas e estranhas nossas histórias se tornam.

Some of them so much so that it's really hard to know what they're actually about. Frases

Algumas delas tanto que é realmente difícil saber do que realmente tratam.

Like string theory,

Como a teoria das cordas,

a famous, controversial,

uma história famosa, controversa,

and often misunderstood story about the nature of everything.

e frequentemente mal compreendida sobre a natureza de tudo.

Why did we come up with it,

Por que a inventamos,

and is it correct or just an idea we should chuck out? Verbos frasais

e ela está correta ou é apenas uma ideia que deveríamos jogar fora?

To understand the true nature of reality,

Para entender a verdadeira natureza da realidade,

we looked at things up close and were amazed.

olhamos as coisas de perto e ficamos maravilhados.

Wondrous landscapes in the dust,

Paisagens maravilhosas na poeira,

zoos of bizarre creatures,

zoológicos de criaturas bizarras,

complex protein robots.

robôs complexos de proteínas.

All of them made from structures of molecules made up of countless even smaller things, Frases

Todos eles feitos de estruturas de moléculas compostas de inúmeras coisas ainda menores,

atoms.

átomos.

We thought they were the final layer of reality

Pensávamos que eram a camada final da realidade

until we smashed them together really hard

até que os colidimos com muita força

and discovered things that can't be divided anymore,

e descobrimos coisas que não podem mais ser divididas,

elementary particles.

partículas elementares.

But now we had a problem.

Mas agora tínhamos um problema.

They're so small that we could no longer look at them. Gramática

Elas são tão pequenas que não podíamos mais observá-las.

Think about it.

Pense nisso.

What is seeing?

O que é ver?

To see something,

Para ver algo,

we need light,

precisamos de luz,

an electromagnetic wave.

uma onda eletromagnética.

This wave hits the surface of the thing and gets reflected back from it into your eye.

Esta onda atinge a superfície da coisa e é refletida de volta para o seu olho.

The wave carries information from the object that your brain uses to create an image.

A onda carrega informações do objeto que o seu cérebro usa para criar uma imagem.

So you can't see something without somehow interacting with it.

Então você não pode ver algo sem de alguma forma interagir com isso.

Seeing is touching, Discurso

Ver é tocar,

an active process,

um processo ativo,

not a passive one.

não passivo.

This is not a problem with most things.

Isso não é um problema com a maioria das coisas.

But particles are very, very, very small.

Mas as partículas são muito, muito, muito pequenas.

So small that the electromagnetic waves we use to see are too big to touch them. Gramática

Tão pequenas que as ondas eletromagnéticas que usamos para ver são grandes demais para tocá-las.

Visible light just passes over them.

A luz visível simplesmente passa por cima delas.

We can try to solve this by creating electromagnetic waves with more and much smaller wavelengths, Gramática

Podemos tentar resolver isso criando ondas eletromagnéticas com comprimentos de onda muito menores,

but in quantum physics,

mas na física quântica,

shorter wavelengths means more energy.

comprimentos de onda mais curtos significam mais energia.

So when we touch a particle with a wave that has a lot of energy,

Então, quando tocamos uma partícula com uma onda que tem muita energia,

it gets a kick. Vocabulário

ela recebe um empurrão.

By looking at a particle,

Ao olhar para uma partícula,

we change it.

nós a alteramos.

In quantum physics,

Na física quântica,

we cannot know where a particle is and where it's going with absolute precision.

não podemos saber onde uma partícula está e para onde ela vai com precisão absoluta.

This fact is so important that it has a name,

Esse fato é tão importante que tem um nome,

the Heisenberg uncertainty principle, Cultura

o princípio da incerteza de Heisenberg,

the basis of all quantum physics.

a base de toda a física quântica.

So what does a particle look like then?

Então, como é uma partícula?

What is its nature?

Qual é a sua natureza?

We don't know.

Nós não sabemos.

If we look really hard,

Se olharmos com muito esforço,

we can see a blurry sphere of influence,

podemos ver uma esfera de influência borrada,

but not the particles themselves.

mas não as partículas em si.

We just know they exist.

Nós apenas sabemos que elas existem.

But if that's the case, Frases

Mas se for esse o caso,

how can we do any science with them?

como podemos fazer qualquer ciência com elas?

We did what humans do and invented a new story,

Fizemos o que os humanos fazem e inventamos uma nova história,

a mathematical fiction. Figurado

uma ficção matemática.

The story of the point particle.

A história da partícula pontual.

We decided that we would pretend that a particle is a point in space.

Decidimos fingir que uma partícula é um ponto no espaço.

Any electron is a point with a certain electric charge and a certain mass, Vocabulário

Qualquer elétron é um ponto com uma certa carga elétrica e uma certa massa,

all indistinguishable from each other. Frases

todos indistinguíveis entre si.

This way, Discurso

Dessa forma,

physicists could define them and calculate all of their interactions.

os físicos poderiam defini-las e calcular todas as suas interações.

This can be made precise in quantum field theory,

Isso pode ser tornado preciso na teoria quântica de campos,

and this solved a lot of problems.

e isso resolveu muitos problemas.

All of the standard model of particle physics is built on it, Verbos frasais

Todo o modelo padrão da física de partículas é construído sobre ela,

and it predicts lots of things very well.

e ela prevê muitas coisas muito bem.

Some quantum properties of the electron,

Algumas propriedades quânticas do elétron,

for example,

por exemplo,

have been tested and are accurate up to 0.000000000002%. Frases

foram testadas e são precisas até 0,000000000002%.

So while particles are not really points,

Portanto, embora as partículas não sejam realmente pontos,

by treating them as if they were, Gramática

ao tratá-las como se fossem,

we get a pretty good picture of the universe.

obtemos uma imagem muito boa do universo.

Not only did this idea advance science, Gramática

Essa ideia não apenas fez a ciência avançar,

it also led to a lot of real-world technology we use every day.

mas também levou a muita tecnologia do mundo real que usamos todos os dias.

But there's a huge problem,

Mas há um problema enorme,

gravity.

a gravidade.

In quantum mechanics,

Na mecânica quântica,

all physical forces are carried by certain particles. Vocabulário

todas as forças físicas são transportadas por certas partículas.

But according to Einstein's general relativity, Frases

Mas de acordo com a relatividade geral de Einstein,

gravity is not a force like the others in the universe.

a gravidade não é uma força como as outras no universo.

If the universe is a play, Figurado

Se o universo for uma peça de teatro,

particles are the actors,

as partículas são os atores,

but gravity is the stage.

mas a gravidade é o palco.

To put it simply, Discurso

Para simplificar,

gravity is a theory of geometry,

a gravidade é uma teoria da geometria,

the geometry of space-time itself,

a geometria do próprio espaço-tempo,

of distances which we need to describe with absolute precision.

de distâncias que precisamos descrever com precisão absoluta.

But since there is no way to precisely measure things in the quantum world,

Mas como não há como medir as coisas com precisão no mundo quântico,

our story of gravity doesn't work with our story of quantum physics.

nossa história da gravidade não funciona com nossa história da física quântica.

When physicists tried to add gravity to the story by inventing a new particle,

Quando os físicos tentaram adicionar a gravidade à história inventando uma nova partícula,

their mathematics broke down. Verbos frasais

a matemática deles falhou.

And this is a big problem.

E isso é um grande problema.

If we could marry gravity to quantum physics and the standard model, Figurado

Se pudéssemos unir a gravidade à física quântica e ao modelo padrão,

we would have the theory of everything.

teríamos a teoria de tudo.

So very smart people came up with a new story.

Então pessoas muito inteligentes inventaram uma nova história.

They asked,

Elas perguntaram,

what is more complex than a point?

o que é mais complexo que um ponto?

A line,

Uma linha,

or a string.

ou uma corda.

String theory was born.

Nasceu a teoria das cordas.

What makes string theory so elegant is that it describes many different elementary particles as different modes of vibration of the string. Gramática

O que torna a teoria das cordas tão elegante é que ela descreve muitas partículas elementares diferentes como diferentes modos de vibração da corda.

Just like a violin string vibrating differently can give you a lot of different notes, Discurso

Assim como uma corda de violino vibrando de forma diferente pode lhe dar muitas notas diferentes,

a string can give you different particles.

uma corda pode lhe dar partículas diferentes.

Most importantly,

Mais importante,

this includes gravity.

isso inclui a gravidade.

String theory promised to unify all fundamental forces of the universe.

A teoria das cordas prometeu unificar todas as forças fundamentais do universo.

This caused enormous excitement and hype.

Isso causou enorme entusiasmo e expectativa.

String theory quickly graduated to a possible theory of everything. Figurado

A teoria das cordas rapidamente se graduou para uma possível teoria de tudo.

Unfortunately,

Infelizmente,

string theory comes with a lot of strings attached. Figurado

a teoria das cordas vem com muitas condições.

Much of the maths involving a consistent string theory does not work in our universe

Grande parte da matemática envolvendo uma teoria das cordas consistente não funciona em nosso universo

with its three spatial and one temporal dimensions. Vocabulário

com suas três dimensões espaciais e uma temporal.

String theory requires 10 dimensions to work out.

A teoria das cordas requer 10 dimensões para funcionar.

So string theorists did calculations in model universes

Portanto, os teóricos das cordas fizeram cálculos em universos modelo

and then try to get rid of the six additional dimensions and describe our own universe. Verbos frasais

e depois tentaram se livrar das seis dimensões adicionais e descrever nosso próprio universo.

But so far, Frases

Mas até agora,

nobody has succeeded,

ninguém conseguiu,

and no prediction of string theory has been proven in an experiment. Gramática

e nenhuma previsão da teoria das cordas foi comprovada em um experimento.

So string theory did not reveal the nature of our universe.

Portanto, a teoria das cordas não revelou a natureza do nosso universo.

One could argue that in this case, Discurso

Alguém poderia argumentar que, neste caso,

string theory really isn't useful at all.

a teoria das cordas realmente não é nada útil.

Science is all about experiments and predictions.

A ciência é feita de experimentos e previsões.

If we can't do those,

Se não podemos fazê-los,

why should we bother with strings? Intenção

por que deveríamos nos importar com as cordas?

It really is all about how we use it.

Na verdade, tudo se resume a como a usamos.

Physics is based on maths.

A física é baseada na matemática.

2 + 2 makes 4.

2 + 2 são 4.

This is true no matter how you feel about it. Gramática

Isso é verdade, não importa como você se sinta sobre isso.

And the maths in string theory does work out. Gramática

E a matemática na teoria das cordas funciona sim.

That's why string theory is still useful.

É por isso que a teoria das cordas ainda é útil.

Imagine that you want to build a cruise ship,

Imagine que você queira construir um navio de cruzeiro,

but you only have blueprints for a small rowing boat.

mas você só tem as plantas de um pequeno barco a remo.

There are plenty of differences,

Existem muitas diferenças,

the engine,

o motor,

the materials,

os materiais,

the scale.

a escala.

But both things are fundamentally the same,

Mas ambas as coisas são fundamentalmente as mesmas,

things that float.

coisas que flutuam.

So by studying the rowing boat blueprints, Gramática

Então, ao estudar as plantas do barco a remo,

you might still learn something about how to build a cruise ship eventually.

você ainda pode aprender algo sobre como construir um navio de cruzeiro eventualmente.

With string theory,

Com a teoria das cordas,

we can try to answer some questions about quantum gravity

podemos tentar responder a algumas perguntas sobre a gravidade quântica

that have been puzzling physicists for decades, Gramática

que têm intrigado os físicos há décadas,

such as how black holes work or the information paradox.

como os buracos negros funcionam ou o paradoxo da informação.

String theory may point us in the right direction. Figurado

A teoria das cordas pode nos apontar na direção certa.

When used in this spirit, Gramática

Quando usada com esse espírito,

string theory becomes a precious tool for theoretical physicists

a teoria das cordas se torna uma ferramenta preciosa para os físicos teóricos

and help them discover new aspects of the quantum world

e os ajuda a descobrir novos aspectos do mundo quântico

and some beautiful mathematics.

e belas matemáticas.

So maybe the story of string theory is not the theory of everything, Gramática

Então, talvez a história da teoria das cordas não seja a teoria de tudo,

but just like the story of the point particle,

mas, assim como a história da partícula pontual,

it may be an extremely useful story.

pode ser uma história extremamente útil.

We don't yet know what the true nature of reality is,

Ainda não sabemos qual é a verdadeira natureza da realidade,

but we'll keep coming up with stories to try and find out

mas continuaremos inventando histórias para tentar descobrir

until one day,

até que um dia,

hopefully,

com sorte,

we do know.

saberemos.

This video was supported by the Swiss National Science Foundation

Este vídeo teve o apoio da Fundação Nacional de Ciência da Suíça

and realized with the scientific advice of Alessandro Sfondrini.

e foi realizado com a consultoria científica de Alessandro Sfondrini.