Uma Visão Global da Unificação das Interações

Agora sabemos que as ligações eletromagnéticas e fracas são muito similares, e temos a teoria de sua unificação que tem o mérito de atribuir as principais diferenças entre essas duas interações, à simetria oculta que forma nosso mundo, mas não se manifesta completamente no fenômeno que observamos. Deste ponto de vista, os mediadores das interações fracas e eletromagnéticas, os hipotéticos weakons e fótons, tornam-se da mesma família, a despeito de terem muito diferentes massas e de estarem numa base muito diferente de todas as outras partículas, porque sua existência resulta de uma muito fundamental simetria da natureza, que surge sob o nome de “invariância de gauge”. Esta invariância é o princípio que compele Weinberg a dizer: “Como, então, responder a questão: o que é a luz? A resposta na qual eu agora tenho a maior fé é: O fóton é o mais visível membro da família das partículas elementares exigidas por um grupo de gauge generalizado que media as interações eletromagnéticas, fracas e, talvez, as fortes (tão longe quanto posso ver, ninguém tem reclamado ser capaz de incluir gravitação neste esquema). Se estas idéias teóricas e as experiências que estão em andamento vingarem (isto é, forem bem sucedidas), nós começaremos a compreender de uma forma fundamental o que a luz é, e que o fóton (tanto como outras partículas que são menos familiares porque nós vivemos numa escala de tempo muito mais ampla do que elas) forma a manifestação de um princípio de simetria da natureza que descreve a interação da matéria. Esse princípio é tanto ou mais fundamental que qualquer coisa que nós conhecemos sobre o mundo”.

O ponto de vista que prevalece hoje é que os mediadores das forças fortes – os gluons – são também gerados como os weakons e fótons, por uma simetria de gauge. Se a troca de gluons for provada ser o mecanismo que liga os quarks aos hadrons nos próximos anos, então nós estaremos de volta ao ponto de vista clássico da Física, que fez distinção entre “matéria” e “forças”: quarks e leptons são matéria, enquanto fótons, weakons e gluons são as causas das forças. Aqui, também, as surpresas não são excluídas, mas o quadro que parece emergir é simétrico e de conseqüência permanente.

Aqui, uma última observação sobre os efeitos do conhecimento adquirido com aceleradores de partículas na compreensão do problema da origem do universo. O “status” no campo das interações fundamentais é tal que hoje é possível falar de uma maneira científica dos estágios primitivos do desenvolvimento do universo e construir modelos que possam ser comparados com dados astrofísicos. O assunto foge ao escopo do presente artigo, mas o amplo sucesso mundial do livro de Weinberg “Os primeiros três minutos” demonstra quão fascinante é abrir o pensamento. Aqui, eu gostaria de enfatizar que um completo entendimento do problema da origem tem sua única fonte num profundo conhecimento do comportamento da matéria ante a transferência de momento e energias iguais ou maiores que aquelas encontradas até agora.

Amaldi, U. – Particle Accelerators and Scientific Culture – CERN-79-06, Experimental Physics Division, July, 12 1979 – Genova – Italy.