Making sense of string theory
Brian Greene

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Letras em português

Veloc.:

Letra e Tradução
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00:13In the year 1919,
No ano 1919

00:15a virtually unknown German mathematician, named Theodor Kaluza
um virtualmente desconhecido matemático alemão chamado Theodor Kaluza

00:22suggested a very bold and, in some ways, a very bizarre idea.
sugeriu um idéia atrevida, de certo modo bizarra.

00:29He proposed that our universe
Ele propôs que nosso universo

00:31might actually have more than the three dimensions
deveria realmente ter mais dimensões

00:34that we are all aware of.
do que as três que todos nós já conhecemos.

00:37That is in addition to left, right, back, forth and up, down,
Isto é, em adição à esquerda, direita, trás, frente, cima e baixo,

00:40Kaluza proposed that there might be additional dimensions of space
Kaluza propôs que deveriam haver dimensões adicionais de espaço.

00:45that for some reason we don't yet see.
Que por alguma razão nós não vemos.

00:48Now, when someone makes a bold and bizarre idea,
Agora, quando alguém formula uma idéia atrevida e bizarra,

00:52sometimes that's all it is -- bold and bizarre,
algumas vezes é apenas isso: atrevida e bizarra,

00:54but it has nothing to do with the world around us.
mas não tem nada a ver com o mundo à nossa volta.

00:57This particular idea, however --
Essa particular idéia, entretanto --

00:59although we don't yet know whether it's right or wrong,
apesar de nós ainda não sabermos se está certa ou errada,

01:02and at the end I'll discuss experiments which, in the next few years,
e no fim nós iremos discutir experimentos nos quais, nos próximos anos,

01:05may tell us whether it's right or wrong --
possam nos dizer se é certa ou errada --

01:07this idea has had a major impact on physics in the last century
essa idéia teve um impacto majoritário na física no último século

01:11and continues to inform a lot of cutting-edge research.
e continua a dar informações a muitas pesquisas de ponta.

01:14So, I'd like to tell you something about the story of these extra dimensions.
Então eu gostaria de contar a vocês algo sobre a história dessas dimensões extras.

01:18So where do we go?
Então, onde vamos nós?

01:20To begin we need a little bit of back story. Go to 1907.
Para começar nós precisamos de um pouco de história. Voltemos a 1907.

01:23This is a year when Einstein is basking in the glow
Esse é o ano em que Einstein está radiante

01:27of having discovered the special theory of relativity
por ter descoberto a teoria especial da relatividade

01:30and decides to take on a new project,
e decide embarcar em um novo projeto --

01:33to try to understand fully the grand, pervasive force of gravity.
tentar entender completamente a grande e penetrante força da gravidade.

01:40And in that moment, there are many people around
E naquele momento, havia muitas pessoas do meio

01:43who thought that that project had already been resolved.
que achavam que o projeto já havia sido resolvido.

01:47Newton had given the world a theory of gravity in the late 1600s
Newton havia dado ao mundo a teoria da gravidade no fim de 1600

01:50that works well, describes the motion of planets,
e funciona bem, descreve o movimento dos planetas,

01:54the motion of the moon and so forth,
o movimento da lua e assim por diante,

01:56the motion of apocryphal of apples falling from trees,
o movimento de maçãs apócrifas caindo de árvores,

01:59hitting people on the head.
acertando pessoas na cabeça.

02:01All of that could be described using Newton's work.
Tudo que poderia ser descrito usando o trabalho de Newton.

02:03But Einstein realized that Newton had left something out of the story,
mas Einstein percebeu que Newton deixou algo fora da história,

02:07because even Newton had written
por que Newton tinha escrito

02:10that although he understood how to calculate the effect of gravity,
que apesar de ele entender como calcular o efeito da gravidade,

02:15he'd been unable to figure out how it really works.
ele era incapaz de visualizar como ela realmente funciona.

02:18How is it that the Sun, 93 million miles away,
Como é que o Sol, a 149 milhões de quilômetros,

02:21[that] somehow it affects the motion of the Earth?
de certo modo afeta o movimento da Terra?

02:24How does the Sun reach out across empty inert space and exert influence?
Como o Sol alcança através de um espaço vazio, inerte e exerce influência?

02:28And that is a task to which Einstein set himself --
E essa é uma tarefa para qual Einstein se colocou:

02:31to figure out how gravity works.
visualizar como a gravidade funciona.

02:34And let me show you what it is that he found.
E permita-me mostrar-lhes o que ele encontrou.

02:37So Einstein found
Então Einstein encontrou

02:38that the medium that transmits gravity is space itself.
que o meio que transmite a gravidade é o próprio espaço.

02:42The idea goes like this:
A idéia é esta:

02:44imagine space is a substrate of all there is.
Imagine que o espaço é um substrato de tudo que existe.

02:46Einstein said space is nice and flat, if there's no matter present.
Einstein disse que o espaço é perfeito e plano, se não há matéria presente.

02:50But if there is matter in the environment, such as the Sun,
Mas se há matéria no ambiente, como o Sol,

02:54it causes the fabric of space to warp, to curve.
isso obriga o tecido do espaço a deformar, a curvar.

02:58And that communicates the force of gravity.
E isso transmite a força da gravidade.

03:00Even the Earth warps space around it.
Mesmo a Terra deforma o espaço à sua volta.

03:03Now look at the Moon.
Agora olhe a Lua.

03:05The Moon is kept in orbit, according to these ideas,
A Lua é mantida em órbita, de acordo com essas idéias,

03:08because it rolls along a valley in the curved environment
porque ela rola ao longo de um vale no ambiente curvo

03:11that the Sun and the Moon and the Earth can all create by virtue of their presence.
que o Sol e a Lua e a Terra podem todos criar em virtude da sua presença.

03:16We go to a full-frame view of this.
Nós temos uma vista no quadro completo disso.

03:19The Earth itself is kept in orbit
A própria Terra é mantida em órbita

03:21because it rolls along a valley in the environment that's curved
porque ela rola ao longo de um vale no ambiente que está curvado

03:25because of the Sun's presence.
por causa da presença do Sol.

03:27That is this new idea about how gravity actually works.
Esta é essa nova idéia de como a gravidade realmente funciona.

03:32Now, this idea was tested in 1919 through astronomical observations.
Agora, essa idéia foi testada em 1919 através de observações astronômicas.

03:37It really works. It describes the data.
Ela realmente funciona. Ela descreve os dados.

03:40And this gained Einstein prominence around the world.
E isso elevou a proeminência de Einstein ao redor do mundo.

03:44And that is what got Kaluza thinking.
E isso é o que fez Kaluza pensar.

03:48He, like Einstein, was in search of what we call a unified theory.
Ele, como Einstein, estava na busca de algo que chamamos a "teoria unificada".

03:52That's one theory
É a teoria

03:54that might be able to describe all of nature's forces from one set of ideas,
que seja capaz de descrever todas as forças da natureza com um conjunto de idéias,

03:58one set of principles, one master equation, if you will.
um conjunto de princípios, uma equação mestre, se você quiser.

04:02So Kaluza said to himself,
Então Kaluza disse a si mesmo,

04:04Einstein has been able to describe gravity
Einstein foi capaz de descrever a gravidade

04:07in terms of warps and curves in space --
em termos de deformações e curvas no espaço --

04:09in fact, space and time, to be more precise.
espaço e tempo, de fato, para ser mais preciso.

04:12Maybe I can play the same game with the other known force,
Talvez eu possa jogar o mesmo jogo com a outra força conhecida,

04:17which was, at that time, known as the electromagnetic force --
que era, naquela época, conhecida como a força eletromagnética --

04:20we know of others today, but at that time
nós conhecemos outras hoje, mas naquele tempo

04:22that was the only other one people were thinking about.
ela era a única outra em que se pensava.

04:24You know, the force responsible for electricity
Você sabe, as forças responsáveis pela eletricidade

04:26and magnetic attraction and so forth.
e atração magnética e assim por diante.

04:28So Kaluza says, maybe I can play the same game
Então Kaluza diz, talvez eu possa jogar o mesmo jogo

04:31and describe electromagnetic force in terms of warps and curves.
e descrever a força eletromagnética em termos de deformações e curvas.

04:35That raised a question: warps and curves in what?
Isso levanta a questão: deformações e curvas em que?

04:38Einstein had already used up space and time,
Einstein já havia usado o espaço e tempo,

04:43warps and curves, to describe gravity.
deformações e curvas, para explicar a gravidade.

04:45There didn't seem to be anything else to warp or curve.
Não parecia haver nada mais para deformar ou curvar.

04:48So Kaluza said, well, maybe there are more dimensions of space.
Então Kaluza disse, bem, talvez hajam mais dimensões de espaço.

04:53He said, if I want to describe one more force,
Ele disse, se eu quero descrever mais uma força,

04:55maybe I need one more dimension.
talvez eu precise de mais uma dimensão.

04:57So he imagined that the world had four dimensions of space, not three,
Então ele imaginou que o mundo tivesse quatro dimensões de espaço, não três,

05:01and imagined that electromagnetism was warps and curves
e imaginou que o eletromagnetismo era deformações e curvas

05:05in that fourth dimension. Now here's the thing:
nessa quarta dimensão. Agora, o negócio é o seguinte:

05:07when he wrote down the equations describing warps and curves
quando ele escreveu as equações descrevendo as deformações e curvas

05:10in a universe with four space dimensions, not three,
em um universo com quatro dimensões de espaço, não três,

05:13he found the old equations that Einstein had already derived in three dimensions --
ele descobriu que as velhas equações que Einstein havia derivado em três dimensões --

05:17those were for gravity --
que eram para a gravidade --

05:18but he found one more equation because of the one more dimension.
mas ele encontrou uma equação a mais por causa da dimensão a mais.

05:22And when he looked at that equation,
E quando ele olhou para aquela equação,

05:24it was none other than the equation
ela era nenhuma outra senão a equação

05:26that scientists had long known to describe the electromagnetic force.
que os cientistas já conheciam há muito e que descrevia a força eletromagnética.

05:29Amazing -- it just popped out.
Estonteante -- ela simplesmente apareceu.

05:31He was so excited by this realization
Ele ficou tão entusiasmado por essa realização

05:34that he ran around his house screaming, "Victory!" --
que ele correu por sua casa gritando: "Vitória!"

05:37that he had found the unified theory.
pois ele havia encontrado a teoria unificada.

05:40Now clearly, Kaluza was a man who took theory very seriously.
Agora, claramente, Kaluza era um homem que levava a teoria muito a sério.

05:47He, in fact --
Ele, de fato --

05:48there is a story that when he wanted to learn how to swim,
há uma história de quando ele queria queria aprender a nadar,

05:51he read a book, a treatise on swimming --
ele leu um livro, um tratado em natação,

05:54(Laughter)
[risadas]

05:55-- then dove into the ocean.
-- e mergulhou no oceano.

05:57This is a man who would risk his life on theory.
Este é um homem que arriscaria sua vida por uma teoria.

06:00Now, but for those of us who are a little bit more practically minded,
Agora, mas para aqueles de nós que têm a mente um pouco mais prática,

06:04two questions immediately arise from his observation.
duas questões imediatamente se erguem dessa observação,

06:07Number one: if there are more dimensions in space, where are they?
Nº1: se há mais dimensões de espaço, onde elas estão?

06:11We don't seem to see them.
Não parece que as vemos.

06:13And number two: does this theory really work in detail,
E nº2: a teoria realmente funciona em detalhe,

06:17when you try to apply it to the world around us?
quando você tenta aplicá-la para o mundo à nossa volta?

06:20Now, the first question was answered in 1926
Agora a primeira questão foi respondida em 1926

06:24by a fellow named Oskar Klein.
por um camarada chamado Oskar Klein.

06:26He suggested that dimensions might come in two varieties --
Ele sugeriu que essas dimensões deveriam vir em duas variantes --

06:30there might be big, easy-to-see dimensions,
deveriam haver as dimensões grandes e fáceis de ver,

06:33but there might also be tiny, curled-up dimensions,
mas deveriam haver também as dimensões pequenas e enroladas,

06:36curled up so small, even though they're all around us,
tão enroladas, mesmo à toda nossa volta,

06:39that we don't see them.
que nós não vemos.

06:41Let me show you that one visually.
Deixem-me mostrar-lhes essa visualmente.

06:43So, imagine you're looking at something
Então imagine que você está olhando para algo

06:45like a cable supporting a traffic light.
como um cabo que sustenta um semáforo.

06:47It's in Manhattan. You're in Central Park -- it's kind of irrelevant --
É Manhattan. Você está no Central Park -- isso é meio irrelevante --

06:50but the cable looks one-dimensional from a distant viewpoint,
mas o cabo parece ter apenas uma dimensão de um ponto de vista distante,

06:54but you and I all know that it does have some thickness.
mas vocês e eu, todos sabemos que ele tem que ter certa espessura.

06:57It's very hard to see it, though, from far away.
É muito difícil de ver, pois, de longe.

06:59But if we zoom in and take the perspective of, say,
Mas se nós ampliamos e tomamos a perspectiva de, digamos,

07:01a little ant walking around --
uma pequena formiga andando ao redor --

07:03little ants are so small that they can access all of the dimensions --
pequenas formigas são tão pequenas que elas podem acessar todas as dimensões --

07:06the long dimension,
o comprimento,

07:08but also this clockwise, counter-clockwise direction.
mas também essa direção horária e anti-horária.

07:11And I hope you appreciate this.
Espero que vocês apreciem.

07:13It took so long to get these ants to do this.
Me tomou muito tempo fazer as formigas andarem assim.

07:15(Laughter)
[risadas]

07:16But this illustrates the fact that dimensions can be of two sorts:
Mas isso ilustra o fato de que dimensões podem ser de dois tipos:

07:19big and small. And the idea that maybe the big dimensions around us
Grandes e pequenas. E a idéia de que talvez as grandes dimensões à nossa volta

07:23are the ones that we can easily see,
são as que nós facilmente podemos ver,

07:25but there might be additional dimensions curled up,
mas podem haver dimensões adicionais, enroladas,

07:28sort of like the circular part of that cable,
como a parte circular daquele cabo,

07:30so small that they have so far remained invisible.
tão pequenas que elas ficaram até então invisíveis.

07:34Let me show you what that would look like.
Deixem-me mostrar-lhes como elas podem parecer.

07:36So, if we take a look, say, at space itself --
Se nós dermos uma olhada, digamos, ao próprio espaço -

07:39I can only show, of course, two dimensions on a screen.
Eu posso apenas mostrar, claro, duas dimensões em uma tela.

07:43Some of you guys will fix that one day,
Alguns de vocês vão consertar isso um dia,

07:45but anything that's not flat on a screen is a new dimension,
mas nada que não seja plano em uma tela é uma nova dimensão,

07:47goes smaller, smaller, smaller,
que diminui, diminui, diminui,

07:49and way down in the microscopic depths of space itself,
e muito abaixo nas profundezas microscópicas do próprio espaço --

07:53this is the idea,
essa é a idéia:

07:54you could have additional curled up dimensions --
você pode ter dimensões adicionais enroladas.

07:56here is a little shape of a circle -- so small that we don't see them.
Aqui está uma pequena forma circular -- tão pequena que nós não vemos.

07:59But if you were a little ultra microscopic ant walking around,
Mas se você fosse uma formiga ultramicroscópica andando por aí,

08:03you could walk in the big dimensions that we all know about --
você poderia andar nas grandes dimensões que todos nós conhecemos --

08:05that's like the grid part --
que seria a parte da grade --

08:07but you could also access the tiny curled-up dimension
mas você pode também acessar as dimensões pequenas e enroladas

08:10that's so small that we can't see it with the naked eye
que são tão pequenas que nós não podemos ver a olho nu

08:12or even with any of our most refined equipment.
ou mesmo com qualquer de nossos equipamentos refinados.

08:15But deeply tucked into the fabric of space itself,
Mas profundamente pregada no tecido do próprio espaço,

08:18the idea is there could be more dimensions, as we see there.
a idéia é que podem haver mais dimensões, como vemos aí.

08:22Now that's an explanation
Agora há uma explicação

08:26about how the universe could have more dimensions than the ones that we see.
sobre como o universo poderia ter mais dimensões além daquelas que nós vemos.

08:30But what about the second question that I asked:
Mas e sobre a segunda questão que eu perguntei:

08:33does the theory actually work
a teoria realmente funciona

08:35when you try to apply it to the real world?
quando você tenta aplicá-la ao mundo real?

08:37Well, it turns out that Einstein and Kaluza and many others
Bem, acontece que Einstein e Kaluza e muitos outros

08:40worked on trying to refine this framework
trabalharam em tentar refinar essa grade

08:45and apply it to the physics of the universe
e aplicá-la à física do universo

08:48as was understood at the time, and, in detail, it didn't work.
como era entendido àquele tempo e em detalhe ela não funcionou.

08:52In detail, for instance,
Em detalhe, para seu conhecimento,

08:53they couldn't get the mass of the electron
eles não conseguiram que a massa do elétron

08:55to work out correctly in this theory.
funcionasse corretamente nessa teoria.

08:57So many people worked on it, but by the '40s, certainly by the '50s,
Então muitas pessoas trabalharam nisso, mas pelos anos 40, certamente pelos 50,

09:02this strange but very compelling idea
essa idéia estranha, mas muito atraente,

09:06of how to unify the laws of physics had gone away.
de como unificar as leis da física, se foi.

09:09Until something wonderful happened in our age.
Até que algo admirável aconteceu em nossa época.

09:13In our era, a new approach to unify the laws of physics
Em nossa era, uma nova tentativa para unificar as leis da física

09:17is being pursued by physicists such as myself,
é perseguida por físicos como eu mesmo,

09:19many others around the world,
muitos ao redor do mundo,

09:21it's called superstring theory, as you were indicating.
é chamada Teoria das Supercordas, como vocês estavam esperando.

09:24And the wonderful thing is that superstring theory
E a coisa adimirável é que a teoria das supercordas

09:28has nothing to do at first sight with this idea of extra dimensions,
não tinha nada a ver a priori com essa idéia de dimensões extras,

09:32but when we study superstring theory,
mas quando nos estudamos a teoria das supercordas,

09:35we find that it resurrects the idea in a sparkling, new form.
nós percebemos que ela revive a idéia em uma forma nova e cintilante.

09:38So, let me just tell you how that goes.
Então deixem-me apenas contar-lhes como ela é.

09:40Superstring theory -- what is it?
Teoria das supercordas -- o que é isso?

09:42Well, it's a theory that tries to answer the question:
Bem, é uma teoria que tenta responder a questão:

09:44what are the basic, fundamental, indivisible, uncuttable constituents
Qual são os constituintes básicos, fundamentais, indivisíveis, incortáveis

09:49making up everything in the world around us?
fazendo tudo no mundo à nossa volta?

09:53The idea is like this.
A idéia é assim:

09:55So, imagine we look at a familiar object, just a candle in a holder,
Então nos imagine olhando a um objeto familiar, apenas uma vela em seu suporte,

10:00and imagine that we want to figure out what it is made of.
e imagine que nos queremos visualizar do que isto é feito.

10:03So we go on a journey deep inside the object and examine the constituents.
Então nós vamos a uma jornada profunda dentro do objeto e examinar seus constituintes.

10:07So deep inside -- we all know, you go sufficiently far down, you have atoms.
Então lá no fundo -- nós todos sabemos se você for suficientemente dentro, você tem átomos.

10:11We also all know that atoms are not the end of the story.
Nós também sabemos que os átomos não são o fim da história.

10:14They have little electrons that swarm around a central nucleus
Eles têm pequenos elétrons que fazem um enxame em volta do núcleo central

10:18with neutrons and protons.
com nêutrons e prótons.

10:19Even the neutrons and protons have smaller particles inside of them known as quarks.
Mesmo os nêutrons e prótons tem partículas menores dentro deles conhecidas como quarks.

10:24That is where conventional ideas stop.
Neste lugar as idéias convencionais param.

10:27Here is the new idea of string theory.
Aqui está a nova idéia da teoria das cordas.

10:29Deep inside any of these particles, there is something else.
Muito dentro de qualquer uma dessas partículas, há algo mais.

10:34This something else is this dancing filament of energy.
Esse algo mais é esse filamento dançante de energia.

10:37It looks like a vibrating string --
Ele se parece com uma corda vibrando;

10:39that's where the idea, string theory comes from.
é daí que a idéia de teoria das cordas vem.

10:41And just like the vibrating strings that you just saw in a cello
E exatamente como as cordas vibrantes que vocês acabaram de ver no

10:44can vibrate in different patterns,
violoncelo (apresentação anterior) que podem vibrar em padrões diferentes,

10:46these can also vibrate in different patterns.
estas também podem vibrar em diferentes padrões.

10:48They don't produce different musical notes.
Elas não produzem notas musicais diferentes.

10:50Rather, they produce the different particles making up the world around us.
Ao invés, elas produzem as diferentes partículas que fazem o mundo à nossa volta.

10:54So if these ideas are correct,
Então, se essas idéias estão corretas;

10:55this is what the ultra-microscopic landscape of the universe looks like.
isto é como a paisagem ultra-microscópica do universo deve parecer.

11:00It's built up of a huge number
É construída por um enorme número

11:02of these little tiny filaments of vibrating energy,
desses pequenos minúsculos filamentos de energia vibrante,

11:06vibrating in different frequencies.
vibrando em frequências diferentes.

11:08The different frequencies produce the different particles.
As frequências diferentes produzem as diferentes partículas;

11:11The different particles are responsible
As diferentes partículas são responsáveis

11:14for all the richness in the world around us.
por toda riqueza no mundo à nossa volta.

11:17And there you see unification,
E aí você vê unificação,

11:19because matter particles, electrons and quarks,
porque partículas de matéria, elétrons e quarks,

11:22radiation particles, photons, gravitons, are all built up from one entity.
partículas de radiação, fótons, grávitons, são todos construídos de uma entidade.

11:28So matter and the forces of nature all are put together
Então matéria e as forças da natureza são todas colocadas juntas

11:32under the rubric of vibrating strings.
sob a rubrica de cordas vibrantes.

11:34And that's what we mean by a unified theory.
E isso é o que entendemos por uma teoria unificada.

11:38Now here is the catch.
Agora aqui está a pegada.

11:40When you study the mathematics of string theory,
Quando você estuda a matemática da teoria das cordas,

11:43you find that it doesn't work
você descobre que ela não funciona

11:45in a universe that just has three dimensions of space.
em um universo que tenha apenas três dimensões de espaço.

11:48It doesn't work in a universe with four dimensions of space, nor five, nor six.
Ela não funciona em um universo com quatro dimensões de espaço, nem cinco, nem seis.

11:52Finally, you can study the equations, and show that it works
Finalmente, você pode estudar as equações, e mostrar que elas funcionam,

11:56only in a universe that has 10 dimensions of space
apenas em um universo que tenha 10 dimensões de espaço.

12:00and one dimension of time.
e uma dimensão de tempo.

12:02It leads us right back to this idea of Kaluza and Klein --
Isso nos leva de volta à idéia de Kaluza e Klein --

12:07that our world, when appropriately described,
que nosso mundo, quando descrito apropriadamente,

12:10has more dimensions than the ones that we see.
tem mais dimensões além daquelas que podemos ver.

12:13Now you might think about that and say, well,
Agora você pode pensar sobre e dizer, bem,

12:16OK, you know, if you have extra dimensions, and they're really tightly curled up,
OK, você sabe, se você tem mais dimensões, e elas são realmente bem enroladas,

12:19yeah, perhaps we won't see them, if they're small enough.
sim, talvez nós não as veremos se elas forem suficientemente pequenas.

12:23But if there's a little tiny civilization of green people walking around down there,
Mas, se há uma pequena civilização de homenzinhos verdes andando lá,

12:26and you make them small enough, and we won't see them either. That is true.
e você faz eles pequenos o suficiente que nós não poderemos vê-los também, isso é verdade.

12:31One of the other predictions of string theory --
Uma das outras predições da teoria das cordas --

12:34no, that's not one of the other predictions of string theory.
não, isso não é uma das predições da teoria das cordas.

12:37(Laughter)
[risadas]

12:38But it raises the question:
Mas, isso levanta a questão:

12:40are we just trying to hide away these extra dimensions,
estamos nós apenas tentando esconder essas dimensões extras,

12:42or do they tell us something about the world?
ou elas dizem algo sobre o mundo?

12:45In the remaining time, I'd like to tell you two features of them.
E no tempo que me resta, eu gostaria de contar-lhes duas características delas.

12:49First is, many of us believe that these extra dimensions
A primeira é, muitos de nós acreditam que essas dimensões extras

12:53hold the answer to what perhaps is the deepest question
guardam a resposta para o que talvez seja a questão mais profunda

12:57in theoretical physics, theoretical science.
na física teórica, ciência teórica.

13:00And that question is this: when we look around the world,
E a questão é esta: quando nós olhamos o mundo à nossa volta,

13:04as scientists have done for the last hundred years,
como cientistas têm feito pelos últimos 100 anos,

13:06there appear to be about 20 numbers that really describe our universe.
parece haver mais ou menos 20 números que realmente descrevem o universo.

13:10These are numbers like the mass of the particles,
São números como a massa das partículas,

13:13like electrons and quarks, the strength of gravity,
como elétrons e quarks, a intensidade da gravidade,

13:15the strength of the electromagnetic force --
a intensidade da força eletétromagnética --

13:17a list of about 20 numbers
uma lista de mais ou menos 20 números

13:19that have been measured with incredible precision,
que têm sido medidos com uma incrível precisão,

13:22but nobody has an explanation
mas ninguém tem uma explicação

13:24for why the numbers have the particular values that they do.
do porque os números têm esses particulares valores que ele têm.

13:28Now, does string theory offer an answer?
Agora, oferece a teoria das cordas uma resposta?

13:31Not yet.
Não ainda.

13:32But we believe the answer for why those numbers have the values they do
Mas nós acreditamos que a resposta para o porquê desses números terem os valores que têm

13:36may rely on the form of the extra dimensions.
pode estar na forma dessas dimensões extras.

13:39And the wonderful thing is, if those numbers
E a coisa admirável é, se esses números

13:41had any other values than the known ones,
tivessem quaisquer outros valores diferentes dos conhecidos,

13:44the universe, as we know it, wouldn't exist.
o universo, como nós conhecemos, não existiria.

13:47This is a deep question.
É uma questão profunda.

13:48Why are those numbers so finely tuned
Por que esses números tão finamente sintonizados

13:50to allow stars to shine and planets to form,
para permitir as estrelas brilharem e os planetas se formar,

13:52when we recognize that if you fiddle with those numbers --
quando nós reconhecemos que, se você embaralhar esses números --

13:55if I had 20 dials up here
se eu tivesse 20 marcações aqui

13:57and I let you come up and fiddle with those numbers,
e deixasse você você vir e bagunçar esses números,

13:59almost any fiddling makes the universe disappear.
a mínima bagunça faz o universo desaparecer.

14:03So can we explain those 20 numbers?
Então, podemos nós explicar esses 20 números?

14:06And string theory suggests that those 20 numbers
E a teoria das cordas sugere que esses 20 números

14:08have to do with the extra dimensions.
têm a ver com dimensões extras.

14:10Let me show you how.
Deixe-me mostrar-lhes como.

14:12So when we talk about the extra dimensions in string theory,
Então quando nós falamos de dimensões extras na teoria das cordas,

14:16it's not one extra dimension,
não é apenas uma dimensão extra,

14:18as in the older ideas of Kaluza and Klein.
como nas velhas idéias de Kaluza e Klein.

14:22This is what string theory says about the extra dimensions.
É isto que a teoria das cordas diz sobre dimensões extra.♫

14:25They have a very rich, intertwined geometry.
Elas têm uma muito rica geometria entrelaçada.

14:28This is an example of something known as a Calabi-Yau shape --
Esse é um exemplo de algo conhecido como forma Calabi-Yau --

14:32name isn't all that important.
o nome não é de todo importante.

14:34But, as you can see,
Mas como vocês podem ver,

14:36the extra dimensions fold in on themselves
as dimensões extras dobram-se sobre si mesmas

14:39and intertwine in a very interesting shape, interesting structure.
e entrelaçam de uma forma muito interessante, uma estrutura interessante.

14:43And the idea is that if this is what the extra dimensions look like,
E a idéia é que se é assim que as dimensões extras parecem,

14:48then the microscopic landscape of our universe all around us
então o a paisagem microscópica de todo o universo à nossa volta

14:52would look like this on the tiniest of scales.
deve parecer com isso nas escalas minúsculas.

14:54When you swing your hand,
Quando você balança sua mão,

14:55you'd be moving around these extra dimensions over and over again,
você estaria se movendo em torno dessas dimensões extras de novo e de novo,

14:58but they're so small that we wouldn't know it.
mas elas são tão pequenas que nós não poderíamos saber.

15:00So what is the physical implication, though, relevant to those 20 numbers?
Então qual é a explicação física, pois, relevante para esses 20 números.

15:03Consider this. If you look at the instrument, a French horn,
Considerem isso. Se você olha para um instrumento, uma trompa,

15:06notice that the vibrations of the airstreams
notem que as vibrações das correntes de ar

15:09are affected by the shape of the instrument.
são afetadas pela forma do instrumento.

15:11Now in string theory,
Agora na teoria das cordas,

15:13all the numbers are reflections of the way strings can vibrate.
Todos os números são reflexões de como as cordas podem vibrar.

15:16So just as those airstreams
Então exatamente como correntes de ar

15:18are affected by the twists and turns in the instrument,
são afetadas pelas dobras e voltas no instrumento,

15:21strings themselves will be affected
as cordas em si serão afetadas

15:23by the vibrational patterns in the geometry within which they are moving.
pelos padrões vibracionais na geometria nas quais elas estão se movendo.

15:27So let me bring some strings into the story.
Então deixe-me trazer algumas cordas à história.

15:29And if you watch these little fellows vibrating around --
E se você assistir essas pequenas amigas vibrando por aí --

15:32they'll be there in a second -- right there,
elas estarão aí em um segundo -- logo ali,

15:34notice that they way they vibrate is affected
note que o modo como elas vibram é afetado

15:36by the geometry of the extra dimensions.
pela geometria das dimensões extras.

15:38So, if we knew exactly what the extra dimensions look like --
Então se nós soubéssemos exatamente como essas dimensões extras se parecem --

15:41we don't yet, but if we did --
nós não sabemos ainda, mas se soubéssemos --

15:43we should be able to calculate the allowed notes,
nós seríamos capazes de calcular as notas permitidas,

15:46the allowed vibrational patterns.
os padrões vibratórios permitidos,

15:48And if we could calculate the allowed vibrational patterns,
E se nós pudermos calcular os padrões vibratórios permitidos,

15:51we should be able to calculate those 20 numbers.
nós devemos ser capazes de calcular esses 20 números.

15:54And if the answer that we get from our calculations
E se a resposta que nós conseguirmos pelos cálculos

15:58agrees with the values of those numbers
concordar com os valores desses números

16:00that have been determined
que já foram determinados

16:02through detailed and precise experimentation,
através de experimentação detalhada e precisa,

16:05this in many ways would be the first fundamental explanation
isto de várias maneiras poderia ser a primeira explicação fundamental

16:10for why the structure of the universe is the way it is.
para o porquê de a estrutura do universo ser como é.

16:15Now, the second issue that I want to finish up with is:
Agora, o segundo problema com o qual eu desejo acabar é:

16:18how might we test for these extra dimensions more directly?
Como podemos testar essas dimensões extras mais diretamente?

16:23Is this just an interesting mathematical structure
É apenas uma estrutura matemática interessante

16:26that might be able to explain
que pode ser capaz de explicar

16:28some previously unexplained features of the world,
algumas características inexplicadas do mundo,

16:33or can we actually test for these extra dimensions?
ou podemos nós realmente testar essas dimensões extras?

16:36And we think -- and this is, I think, very exciting --
E nós pensamos -- isto é, eu penso, muito entusiasmado --

16:38that in the next five years or so we may be able to test
que nos próximos cinco anos ou mais nós sejamos capazes de testar

16:42for the existence of these extra dimensions.
a existência dessas dimensões extras.

16:45Here's how it goes. In CERN, Geneva, Switzerland,
O negócio é o seguinte. No CERN, Genebra, Suíça,

16:49a machine is being built called the Large Hadron Collider.
uma máquina está sendo construída chamada o Grande Colisor de Hádrons (LHC).

16:53It's a machine that will send particles around a tunnel,
É uma máquina que vai mandar partículas às voltas em um túnel,

16:56opposite directions, near the speed of light.
em sentidos opostos, próximas à velocidade da luz.

16:58Every so often those particles will be aimed at each other,
Frequentemente essas partículas serão miradas uma à outra,

17:02so there's a head-on collision.
de maneira que haja uma colisão frontal.

17:04The hope is that if the collision has enough energy,
A esperança é que se a colisão tiver energia suficiente,

17:08it may eject some of the debris from the collision
isso talvez expulse alguns dos escombros da colisão

17:11from our dimensions, forcing it to enter into the other dimensions.
de nossa dimensão, forçando-os a entrar nas outras dimensões.

17:16How would we know it?
Como nós saberemos isso?

17:18Well, we'll measure the amount of energy after the collision,
Bem, nós vamos medir a quantidade de energia após a colisão,

17:21compare it to the amount of energy before,
comparar com a quantidade de energia anterior,

17:23and if there's less energy after the collision than before,
e se tiver menos energia depois da colisão que antes,

17:27this will be evidence that the energy has drifted away.
isso será evidência de que a energia desgarrou-se.

17:29And if it drifts away in the right pattern that we can calculate,
E se desgarrou no padrão correto que nós possamos calcular,

17:32this will be evidence that the extra dimensions are there.
isso será evidência de que dimensões extras estão lá.

17:35Let me show you that idea visually.
Deixem-me mostrar-lhes essa idéia visualmente.

17:37So, imagine we have a certain kind of particle called a graviton --
Então imagine que eu tenho um certo tipo de partícula chamada gráviton --

17:40that's the kind of debris we expect to be ejected out,
é um tipo de escombro que nós esperamos ser expelido

17:44if the extra dimensions are real.
se as dimensões extras forem reais.

17:46But here's how the experiment will go.
Mas é assim que o experimento será.

17:47You take these particles. You slam them together.
Você pega essas partículas. Você as bate uma à outra.

17:50You slam them together, and if we are right,
Você as bate uma à outra, e se nós estivermos certos,

17:52some of the energy of that collision
parte da energia da colisão

17:54will go into debris that flies off into these extra dimensions.
vai em escombros que voam para dentro dessas dimensões extras.

17:58So this is the kind of experiment
Então esse é o tipo de experimento

18:00that we'll be looking at in the next five, seven to 10 years or so.
que nós estaremos vendo nos próximos cinco, sete a 10 anos ou mais.

18:04And if this experiment bears fruit,
E se esse experimento der frutos,

18:07if we see that kind of particle ejected
se nós vermos esse tipo de partícula expelida

18:10by noticing that there's less energy in our dimensions
por notar que há menos energia em nossas dimensões

18:13than when we began,
que quando começamos,

18:15this will show that the extra dimensions are real.
isso irá mostrar que essas dimensões extras são reais.

18:18And to me this is a really remarkable story,
E para mim isso é uma história realmente notável,

18:21and a remarkable opportunity. Going back to Newton with absolute space --
e uma oportunidade notável. Voltando a Newton, com o espaço absoluto --

18:25didn't provide anything but an arena, a stage
não forneceu nada além de uma arena, um palco

18:27in which the events of the universe take place.
nos quais os eventos do universo tomavam lugar.

18:29Einstein comes along and says,
Einstein vem e diz,

18:31well, space and time can warp and curve -- that's what gravity is.
bem, espaço e tempo podem deformar-se e curvar-se, isso é a gravidade.

18:34And now string theory comes along and says,
E agora a teoria das cordas vem e diz,

18:38yes, gravity, quantum mechanics, electromagnetism,
sim, gravidade, mecânica quântica, eletromagnetismo --

18:41all together in one package,
todos juntos em um pacote,

18:43but only if the universe has more dimensions than the ones that we see.
mas apenas se o universo possuir mais dimensões além daquelas que podemos ver.

18:47And this is an experiment that may test for them in our lifetime.
E esse é um experimento que pode testá-las enquanto ainda vivemos.

18:52Amazing possibility.
Uma possibilidade estonteante.

18:54Thank you very much.
Muito obrigado!

18:56(Applause)
[aplausos]

In clear, nontechnical language, string theorist Brian Greene explains how our understanding of the universe has evolved from Einstein's notions of gravity and space-time to superstring theory, where minuscule strands of energy vibrating in 11 dimensions create every particle and force in the universe. (This mind-bending theory may soon be put to the test at the Large Hadron Collider in Geneva).

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Making sense of string theory - Brian Greene