A supersimetria e o multiverso podem ser verdadeiros simultaneamente?

Então você cresceu e descobriu que quando ia à casa de um amigo para um churrasco no quintal (os jantares abafados sendo, ao que parece, principalmente ficção), você estava gritando com seus filhos para saírem da pilha de adubo, angariando simpatia sobre ter que refazer seu telhado e tentar não deixar transparecer o fato de que você não se lembra do nome da pessoa com quem está falando.

Em outras palavras, você pode ansiar por um pouco mais de intelecto e muito menos asas de churrasco de mel. Da próxima vez, tente esta pergunta para desanuviar sua mente: a supersimetria e o multiverso podem ser verdadeiros?

Para resolver isso, vamos começar com uma lição sobre supersimetria. Para entender a supersimetria, você deve primeiro entender que ela - em si mesma - não é uma "teoria". A supersimetria é uma extensão do que chamamos de Modelo Padrão, que informa aos físicos quais partículas existem e como elas funcionam em um nível fundamental. Basicamente, é responsável por 12 partículas fundamentais e quatro forças com as quais elas interagem.

O Modelo Padrão, infelizmente, não pode explicar discrepâncias realmente irritantes no funcionamento do universo. Por exemplo, ele não tem nenhuma solução para o que é a matéria escura : essa é uma variável ainda não vista que parece povoar mais de um quarto do nosso universo [fonte: NASA ].

A supersimetria tenta preencher as lacunas do Modelo Padrão dizendo que para cada partícula de matéria conhecida que temos, existe uma partícula de força muito mais pesada e vice-versa [fonte: Fermilab ]. Esses "superparceiros" seriam de grande ajuda na compreensão do Modelo Padrão. Eles também ajudariam a explicar coisas como a matéria escura, já que o superparceiro mais leve seria um bom candidato para o material misterioso.

Talvez ainda melhor para os físicos – que até agora tiveram o prazer de confirmar respostas naturais às questões da física – a supersimetria forneceria uma solução elegante para as deficiências do Modelo Padrão. Funcionaria com equações matemáticas, além de equilibrar perfeitamente a massa do bóson de Higgs com o que observamos, explicando assim por que o Higgs é muito mais leve do que o Modelo Padrão sozinho prevê que deveria ser. Seria limpo e arrumado.

E, no entanto, há um problema decididamente confuso com os superparceiros. É o pequeno detalhe de que eles não parecem existir, pelo menos, não nas mesmas colisões de prótons que nos levaram ao bóson de Higgs. É aí que todos os modelos matemáticos preveem que deveriam estar – mas não estão. Você não precisa ser um físico de partículas para saber que é um problema quando algo não existe onde você espera encontrá-lo.

Os físicos não jogaram a toalha completamente, no entanto. O Grande Colisor de Hádrons está programado para colidir em energias mais altas quando for ligado novamente em 2015, e muitos esperam que as colisões resultem em alguns fenômenos legais, incluindo encontrar superpartículas em massas mais altas do que era possível nas colisões feitas até agora.

No entanto, outros físicos estão procurando outras explicações caso a supersimetria seja um sonho impossível. Diga olá ao multiverso.

Mais especificamente, diga olá aos multiversos. Há muitos deles. A ideia básica do multiverso é que nosso universo é apenas um em uma sopa infinita de . . . bem, coisas? Seja o que for, todos esses multiversos saíram do jeito que aconteceram, seguindo as leis que eles têm, aleatoriamente. Nosso universo teve a sorte de dar certo para nos criar, e todos os outros lixos do cosmos. O que pode parecer especial e divertido para você e para mim – quero dizer, veja como devemos ser incríveis e diferentes de todos aqueles outros universos idiotas! – mas para muitos físicos, o multiverso é um bebê bagunçado, bagunçado.

Pense um pouco mais sobre o que significa estar em um multiverso. A supersimetria é a oradora da turma. Ela tem matéria e forças fundamentais que trabalham em sintonia umas com as outras para nos assegurar que ela é previsível e constante. O Multiverse, por outro lado, basicamente bebeu uma bebida energética, entrou nos SATs e obteve uma pontuação perfeita. Talvez ele tenha adivinhado; talvez ele realmente soubesse todas as respostas. Não importa. Mas podemos facilmente rastrear o sucesso da supersimetria por ser metódico e previsível, enquanto o multiverso não tem registro de ser um aluno tão brilhante – em vez disso, é tudo uma chance aleatória.

Para alguns cientistas, isso é profundamente perturbador. Se fazemos parte de um universo onde as coisas funcionam de uma maneira só porque é assim que as coisas funcionam aleatoriamente aqui – sabendo que em outro universo elas funcionam de maneira diferente, só porque – eles podem jogar a toalha. Qual é o sentido de descobrir se não é nada além de uma chance aleatória? A coisa toda implica que estamos fazendo as perguntas erradas o tempo todo. Não é "Por que observamos o universo agindo dessa maneira?" mas talvez "Como um outro universo age?"

Então, agora que entendemos a supersimetria e a ideia do multiverso, temos alguma esperança de tentar reconciliá-los? É importante lembrar, em primeiro lugar, que estamos falando de teorias que vão além do Modelo Padrão – nem a supersimetria nem o multiverso estão tentando identificar ou mesmo definir as partículas fundamentais que observamos diretamente [fonte: Willenbrock ]. São apenas duas maneiras de tentar descobrir por que a matéria e as forças fundamentais interagem da maneira como o fazem.

E, de certa forma, podemos encurtar nossa pergunta para perguntar simplesmente: "A supersimetria pode existir em um multiverso?" A resposta para isso: Com certeza. Como dissemos, a ideia de multiversos deixa em aberto um número bastante infinito de universos. Como eles são ordenados – isto é, se eles funcionam como os nossos ou de forma diferente ou mais ou menos igual ou um pouco diferente – está completamente em aberto. É razoável supor que, se houvesse um número infinito de universos, um deles poderia operar de forma supersimétrica. Qualquer coisa pode acontecer em outro universo, e se houver o suficiente deles – tudo acontecerá.

A supersimetria, lembre-se, faria uma ordem natural – e esperançosamente observável – para a maneira como as partículas e a força funcionam em nosso universo. Não é uma ideia teórica sobre a natureza do cosmos, ao contrário do multiverso. Portanto, a supersimetria e o multiverso não são exatamente mutuamente exclusivos e estão postulando algumas soluções para questões semelhantes. Mas eles estão se preocupando com ideias diferentes o suficiente para que, teoricamente, as duas ocorram ao mesmo tempo.

Nota do autor: A supersimetria e o multiverso podem ser verdadeiros simultaneamente?

Também é importante notar que alguns modelos do multiverso (lembre-se que existem muitos) na verdade dependem da supersimetria para existir. Alguns até argumentam que encontrar supersimetria seria um argumento para a teoria das cordas, que em algumas iterações faz parte do modelo do multiverso.

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