BRIAN GREENE LIBRETO PREPARATÓRIO BRIAN GREENE (Estados Unidos, 1963) Expediente Fronteiras do Pensamento Temporada 2014 Curadoria Fernando Schüler Produção Executiva Pedro Longhi Coordenação-geral Michele Mastalir Coordenação e Edição Luciana Thomé Pesquisa Francisco Azeredo Juliana Szabluk Editoração e Design Lume Ideias Revisão Ortográfica Renato Deitos www.fronteiras.com © Físico teórico norte-americano. Um dos mais destacados especialistas em Cosmologia e Física de Partículas na atualidade. “Inteligência é a capacidade de assimilar informações do mundo e encontrar padrões nessas informações que permitam que você organize suas percepções e compreenda o mundo externo.” VIDA E OBRA Nascido em Nova York, o norte-americano Brian Greene é considerado por muitas publicações especializadas como um dos maiores especialistas no mundo em Cosmologia e Física de Partículas. Graduado em Física pela Universidade de Harvard e com doutorado em Oxford, ele começou sua carreira de professor na Universidade Cornell, onde lecionou de 1990 a 1996, quando integrou o corpo docente da Universidade de Columbia para lecionar Física e Matemática. Ampliando sua atuação na instituição, tornou-se fundador e codiretor do Institute for String, Cosmology and Astroparticle Physics (ISCAP) e lidera um programa de pesquisas das implicações da teoria das supercordas em questões cosmológicas. A teoria se baseia na ideia de que minúsculas vias de energia vibrando em 11 dimensões criam todas as tário pelo canal educativo norte-americano PBS, sendo também transmitido pela Nat Geo. O físico possui outras três publicações: O tecido do cosmo, a novela de ficção científica Icarus at the Edge of Time e o livro A realidade oculta, que foi lançado no Brasil em 2012. Nesse livro mais recente, Greene descreve, com linguagem e enfoque que agradam leigos e especialistas, nove versões diferentes de universos paralelos que surgiram a partir de investigações matemáticas. Sobre a obra, o jornal The New York Times destacou que o livro seria a melhor indicação no caso de extraterrestres que chegassem ao planeta e quisessem conhecer mais sobre a mente humana. Em entrevista à revista Veja, ele afirmou: “Se existe uma lição que a física nos ensinou no último século é não partículas e forças no universo. Greene é mundialmente conhecido por seu best-seller O universo elegante, lançado nos Estados Unidos em 1999 e publicado no Brasil dois anos depois, pela editora acreditar na intuição. Se os homens e mulheres que desenvolveram a mecânica quântica nos anos 1920 e 1930 tivessem seguido a intuição, não teriam saído do lugar”. Companhia das Letras. A obra, finalista do Prêmio Pulit- O norte-americano é ainda cofundador e presidente zer e traduzida para 26 idiomas, tornou-se um clássico da do World Science Festival, um evento anual que reú- cosmologia moderna e foi transformada em documen- ne em média mais de 100 mil pessoas, com a intenção 6 7 IDEIAS de divulgar as novidades do mundo científico e engajar crianças e jovens. Frequentemente, Greene é convidado de programas de tevê nos Estados Unidos, como o do apresentador David Letterman. Também fez uma aparição especial na série The Big Bang Theory (episódio The herb garden contamination). Vegano, Greene mora numa antiga fazenda em Nova York, local que espera transformar em abrigo para animais abandonados. “Se formos de acordo com nossos sentidos, acreditaremos que o tempo é universal, que o relógio gira da mesma forma para todos. Sabemos que isso não é verdade. Cada um de nós tem seu relógio e este gira com uma taxa que é dependente do movimento e da gravidade de cada um. É grande a lista das coisas que nos levam a sermos enganados por nossos sentidos quando os usamos para compreender o mundo.” “O que aprendemos nos últimos 300 ou 400 anos, desde os tempos de Isaac Newton, quando seu foco era na física que você podia ver nos objetos em movimento, o movimento da lua em equações matemáticas que ainda carregam o nome dele, foi a física que podemos enxergar. Desde então, temos saltado daquele ponto de partida para descrever a física do que não conseguimos enxergar. É tudo parte da narrativa que vai além da experiência cotidiana e que tenta levantar o véu e reimaginar como o mundo funciona.” “Elas (as supercordas) surgiram como uma nova e fundamental entidade, a base para tudo o que existe no universo. Já faz algum tempo que conhecemos os átomos e também as partículas subatômicas, como os elétrons, que giram ao redor dos núcleos, e os prótons, que integram o núcleo dos átomos. Conhecemos também algumas partículas subnucleares, como os quarks, que habitam os nêutrons e os prótons. Mas é aí que o conhecimento convencional empaca. A teoria das supercordas diz que 8 9 ESTANTE existe algo menor e mais fundamental: dentro dos quarks, da mais ínfima partícula subatômica, existe um filamento de energia que vibra como as cordas de um violino. E são os diferentes padrões de vibração dessas cordas que determinam a natureza de diferentes tipos de subpartículas. Isso permitiria unificar a teoria geral da relatividade com a mecânica quântica.” “Há algum tempo, a palavra universo significava tudo o que existe. Contudo, descobrimos nas últimas décadas que o que pensávamos que era esse todo, na verdade, pode ser uma pequena parte de uma realidade maior, um cosmo maior. O reino que pensávamos ser ‘tudo’ seria apenas um de vários reinos, cada um deles podendo ser considerado um universo em si mesmo.” “Se existe uma lição que a física nos ensinou no último século é não acreditar na intuição. Se os homens e mulheres que desenvolveram a mecânica quântica nos anos 1920 e 1930 tivessem seguido a intuição, não teriam saído do lugar. Eles publicaram estudos dizendo claramente que os resultados alcançados eram ‘loucura’. Nossa experiência é baseada naquilo que conseguimos ver, tocar e sentir. Entender o funcionamento de elétrons ou investigar a existência de outros universos não nos dá vantagem de sobrevivência. É por isso que a nossa intuição não nos ajuda nesses casos.” 10 A REALIDADE OCULTA The hidden reality 1ª edição – 2011 / Edição em português – Companhia das Letras, 2012 Livro mais recente de Brian Greene publicado no Brasil. Nele, o autor aborda o desenvolvimento da física do multiverso, explicando as diferentes teorias sobre os universos paralelos a partir dos fundamentos da relatividade e da mecânica quântica. Com o uso de figuras explicativas, Greene orienta o leitor pelos labirintos da realidade profunda da matéria e do pensamento. 11 ICARUS AT THE EDGE OF TIME 1ª edição 2008 / Sem edição em português Novela infanto-juvenil escrita por Brian Greene e ilustrada por Chip Kidd com imagens do telescópio espacial Hubble. Fazendo uma releitura a partir da ficção científica da história de Ícaro, da Mitologia Grega, o livro conta a aventura de um jovem que, no espaço, se afasta de casa para explorar os encantos de um buraco negro. Em 2010, foi transformado em filme, com direção de Al Holmes e Al Taylor, roteiro de Greene e do dramaturgo David Henry Hwang, trilha sonora de Philip Glass e narração de LeVar Burton. 12 O TECIDO DO COSMO The fabric of cosmos 1ª edição 2005 / Edição em português – Companhia das Letras, 2005 Sem recorrer a equações e fórmulas complexas, e utilizando uma linguagem direta e fácil, Greene amplia sua análise na Teoria das Supercordas neste livro. De acordo com ele, são estes conceitos que concentram as esperanças de que a humanidade chegue a um entendimento verdadeiro e profundo da natureza dos componentes básicos do universo e de sua relação com o espaço e o tempo. O livro ficou meio ano na lista de mais vendidos do jornal The New York Times e também virou série do canal PBS em 2012. 13 NA WEB O UNIVERSO ELEGANTE The elegant universe 1ª edição 1999 / Edição em português – Companhia das Letras, 2001 Best-seller de Brian Greene e seu primeiro livro publicado no Brasil. O universo elegante traduz o pensamento do físico para o plano da lógica visual. Assim, mostra como a Teoria das Supercordas pode compatibilizar os dois pilares antagônicos da física moderna – a relatividade geral e a mecânica quântica. O objetivo é levar a uma compreensão final sobre a estrutura e o funcionamento do universo. O livro é um clássico da cosmologia moderna e foi finalista do Prêmio Pulitzer. SITE OFICIAL www.briangreene.org TWITTER @bgreene FACEBOOK https://www.facebook.com/BrianGreenePhysicist WIKIPEDIA http://pt.wikipedia.org/wiki/Brian_Greene ENTREVISTAS O fabuloso universo das realidades paralelas Entrevista para a revista Veja sobre o livro A realidade oculta, publicada em agosto de 2012 http://is.gd/Greene1 (http://veja.abril.com.br/noticia/ciencia/o-fabuloso-universo-das-realidades-paralelas) The Geek’s Guide to the Galaxy Entrevista de Brian Greene para o podcast The Geek’s Guide to the Galaxy em julho de 2012 (em inglês) http://is.gd/Greene2 (http://www.lightspeedmagazine.com/nonfiction/interview-brian-greene/) 14 15 Questões para Brian Greene Além do Cosmos (http://www.nytimes.com/2010/12/19/magazine/19FOB-Q4-t.html?_r=1&) (https://www.youtube.com/watch?v=PNw2G60zIxQ&feature=youtu.be ) Entrevista para o jornal The New York Times em julho de 2010 (em inglês) http://is.gd/Greene3 David Letterman Vídeo da série produzida pela PBS e transmitida pela NatGeo (dublado) http://is.gd/Greene8 Icarus at the Edge of Time Entrevista concedida a David Letterman em março de 2005 (em inglês) http://is.gd/Greene4 Amostra publicada no site da livraria Amazon da novela infanto-juvenil escrita por Greene (em inglês) http://is.gd/Greene9 (https://www.youtube.com/watch?v=9P3iymn1yzc) (http://www.amazon.com/Icarus-Edge-Time-Brian-Greene/dp/B002U0KO2W/ref=sr _1_6?s=books&ie=UTF8&qid=1398045206&sr=1-6&keywords=brian+greene) O novo Carl Sagan Entrevista para a revista Época sobre O universo elegante e a Teoria das Supercordas, publicada em agosto de 2004 http://is.gd/Greene5 (http://revistaepoca.globo.com/Epoca/0,6993,EPT791042-1666,00.html) Icarus at the Edge of Time II Trailer do filme produzido a partir do livro de Brian Greene (em inglês) http://is.gd/Greene10 (http://worldsciencefestival.com/videos/trailer_icarus_at_the_edge_of_time) O tecido do cosmo VÍDEOS E LINKS Site da PBS sobre a série The fabric of cosmos (em inglês) http://is.gd/Greene11 TED Talks Palestras de Brian Greene (em inglês) http://is.gd/Greene6 (https://www.ted.com/speakers/brian_greene) Brian Greene e a Teoria das Cordas Vídeo de Brian Greene no TED Talks (legendado) http://is.gd/Greene7 (http://www.pbs.org/wgbh/nova/physics/fabric-of-cosmos.html) O universo elegante Site da PBS sobre a série The elegant universe (em inglês) http://is.gd/Greene12 (http://www.pbs.org/wgbh/nova/physics/elegant-universe.html) (https://www.youtube.com/watch?v=oWXtyJqwdEw) 16 17 ARTIGO WSC Vídeos de Brian Greene no World Science Festival (em inglês) http://is.gd/Greene13 GREENE E A POPULARIZAÇÃO DA CIÊNCIA (http://worldsciencefestival.com/participants/videos/brian_greene) POR EMERSON LUNA The herb garden contamination Participação de Brian Greene na série The Big Bang Theory (em inglês) http://is.gd/Greene14 (https://www.youtube.com/watch?v=w5VVEw4ZSRI) Professor do Instituto de Física da UFRGS desde 2011. Realizou sua graduação em Física na Unicamp, obteve o seu mestrado e o seu doutorado no Instituto de Física Teórica (IFT) e na Unicamp, respectivamente. Possui doutorado-sanduíche pela Université de Montréal no Canadá e pós-doutorado pelo Institute for Particle Physics Phenomenology da Universidade de Durham na Inglaterra. O sonho de uma teoria final, completa e consistente em sua ilimitada validade, encontra um lugar natural na Física moderna. A ideia de que seja possível a formulação de uma teoria especial, contendo de forma unificada todas as leis fundamentais e propiciando o completo entendimento do universo em toda a sua complexidade, encontra raízes na corrente de pensamento filosófica denominada reducionismo. Essa corrente sugere que todos os processos e sistemas podem ser compreendidos em termos de seus constituintes mais fundamentais. Quan18 19 do aplicada à Física, ela indica que o caminho para o que descreve de forma unificada bósons e férmions, as entendimento de um determinado fenômeno segue uma duas classes em que todas as partículas fundamentais da orientação que sempre aponta para a camada mais pro- natureza podem ser agrupadas. A Teoria de Supercordas é funda da realidade, de forma que, em princípio, tudo baseada em ideias matemáticas elegantes com consequên- possa ser entendido em termos dos constituintes mais cias que têm provado serem consistentes com o mundo elementares da matéria. A filosofia reducionista nos mos- real. A beleza e o potencial do seu formalismo físico-ma- tra, portanto, que, se uma teoria final desses constituin- temático tem atraído a atenção de muitos físicos, tornan- tes puder ser formulada, ela será necessariamente uma do o estudo das propriedades das cordas uma das áreas de teoria de tudo. Certamente, ainda não temos uma teoria pesquisa mais ativas na Física teórica. de tudo, e nem sequer sabemos se o reducionismo na Física pode ser sustentado de forma tão radical, mas é exatamente dentro desse contexto que alguns cientistas trabalham incessantemente na busca da teoria final. Entre os principais entusiastas da Teoria de Supercordas está o físico teórico Brian Greene. Para ele e outros praticantes deste formalismo a teoria esboça de forma plausível o caminho para a formulação de uma teoria Nos últimos anos, uma nova candidata à teoria de quântica da gravitação, etapa essencial na construção tudo tem cativado a imaginação de vários desses cientis- de uma visão unificada de todas as forças. A Teoria de tas: a Teoria de Supercordas. Essa teoria, cujo postulado Supercordas seria a candidata natural para a solução do central é o de que o mundo que nos cerca seja constituí- paradoxo central da Física contemporânea das partícu- do por pequenas cordas, propõe uma descrição unificada las elementares, que se resume na aparente incompati- de todas as forças da natureza e de todas as partículas bilidade de suas duas principais fundações teóricas. A fundamentais da matéria. A Teoria de Supercordas com- primeira fundação é a teoria da Relatividade Geral de bina a Teoria de Cordas com uma estrutura matemática Einstein, que relaciona a força da gravidade à estrutura chamada supersimetria, uma simetria geométrica abstrata do espaço e do tempo. É uma “generalização” da teoria 20 21 de gravitação de Newton consistente com os princípios, Uma característica essencial da Teoria de Supercordas válidos para fenômenos que ocorram com velocidades é que ela requer que o universo possua mais do que três próximas à da luz, ditados pela Teoria da Relatividade dimensões espaciais. A pesquisa de Brian Greene está fo- Especial. A Relatividade Geral trata de fenômenos em cada no estudo das implicações físicas dessas dimensões escalas cósmicas e forma a base do nosso atual entendi- extras. Seus estudos têm contribuído de forma original mento da evolução do universo. A segunda fundação é para o entendimento das propriedades das dimensões a Mecânica Quântica, a teoria que rege os fenômenos extras e colaborado de forma decisiva para o desenvol- em escalas microscópicas. Teorias quânticas relativísticas, vimento das bases da chamada geometria quântica, onde que combinam elementos da Mecânica Quântica e da Relatividade Especial, existem para três das quatro forças fundamentais da natureza, mais precisamente para as interações forte, fraca e eletromagnética. Entretanto, no caso da quarta força fundamental conhecida, a interação gravitacional, até o momento não há uma teoria que una satisfatoriamente aspectos comuns à Mecânica Quântica e à teoria de Einstein para a gravitação. A dificuldade está no fato de tal unificação exigir uma formulação radicalmente nova das leis da Física do mundo microscópico. Porém, como apontam os teóricos de supercordas, essa visão nova e radical do tempo e do espaço já está presente aspectos topológicos são essenciais (topologia é um ramo da Matemática que estuda a maneira como linhas, curvas, superfícies etc. se conectam entre si; dizemos que dois objetos são topologicamente distintos quando não podem ser deformados um no outro sem que “rasguemos” um deles). A geometria quântica difere em aspectos substanciais da geometria clássica inerente à Relatividade Geral, sendo a geometria exigida para a descrição acurada de processos físicos que ocorram em escalas ultramicroscópicas, ou seja, em escalas onde efeitos quânticos tornam-se relevantes. de forma intrínseca na teoria, uma vez que nela as partí- Brian Greene é também pioneiro em estudos dedi- culas elementares passam a ser pensadas como cordas, e cados à interface entre a Teoria de Supercordas e a Cos- não mais como pontos. mologia, área da Física dedicada ao estudo da origem e 22 23 evolução do universo. Ele foi um dos fundadores, sen- para compor em detalhes aspectos físicos e matemáticos do atualmente um dos diretores, de um novo instituto da Teoria de Supercordas e suas implicações. O livro foi na Universidade de Columbia, o ISCAP – Institute for finalista do Prêmio Pulitzer e vencedor do The Aventis Strings, Cosmology, and Astroparticle Physics (Institu- Prizes for Science Books em 2000, e também gerou um to de Cordas, Cosmologia e Astropartículas). Um dos programa especial de tevê no canal norte-americano PBS, principais objetivos desse instituto é a identificação de apresentado e narrado pelo próprio autor. O programa possíveis manifestações da Teoria de Supercordas em da- televisivo venceu em 2003 o Prêmio Peabody. dos cosmológicos de alta precisão que serão coletados por vários experimentos na próxima década. The fabric of the cosmos: Space, time and the texture of reality, seu segundo livro, publicado em 2005 e traduzi- Com um importante e intenso trabalho de popu- do no mesmo ano para o português com o título O tecido larização da ciência, Brian Greene tornou-se um autor do cosmo: O espaço, o tempo e a textura da realidade, tem conhecido fora dos círculos acadêmicos. Seu primeiro por objetivo familiarizar o leitor, sempre a partir de ana- livro de divulgação científica, The elegant universe: Su- logias extraídas do nosso senso comum, com alguns con- perstrings, hidden dimensions and the quest for the ultimate ceitos matemáticos não intuitivos que permeiam vários theory, publicado em 1999 e traduzido em 2001 para o conceitos e teorias físicas, como, por exemplo, a Teoria português com o título O universo elegante: Supercordas, de Supercordas, o princípio da incerteza de Heisenberg dimensões ocultas e a busca da teoria definitiva, é uma e a cosmologia inflacionária. Neste livro, Greene faz um bem-sucedida obra de popularização da Teoria de Super- apanhado histórico da nossa compreensão dos conceitos cordas e da Teoria-M, a teoria que unifica as primeiras de tempo e espaço, passando pela Física de Newton, de Teorias de Supercordas dentro de uma estrutura única Einstein e pela Física Quântica antes de discutir os úl- de 11 dimensões espaçotemporais. Neste livro, Greene timos avanços da Teoria de Supercordas. Greene abre o utiliza de forma hábil uma série de analogias criativas livro com uma discussão sobre O mito de Sísifo, ensaio 24 25 filosófico de Albert Camus, estabelecendo um tom hu- -se bastante provável. A partir da teoria da Relatividade, manista que se sustenta até a última página. Este livro ge- do Big Bang e do nosso universo em expansão, o autor rou um outro programa de TV no canal PBS, novamente discorre sobre a multiplicidade de formas que esses uni- contando com a apresentação e a narração de Greene. versos paralelos poderiam tomar. Com um olhar lúcido e Na sua terceira obra literária de divulgação, Icarus at the Edge of Time, publicada em 2008 e ainda não traduzida para o português, Greene realiza uma engenhosa transpo- intrigante, Greene sustenta que a existência de universos paralelos, o multiverso, é a explicação mais razoável para diversos enigmas cosmológicos. sição do mito clássico grego para a era moderna: no lugar Brian Greene nasceu em Nova York em 1963. Rea- de asas de cera e uma viagem próxima ao Sol, um garoto lizou sua graduação em Física na Universidade de Har- se aventura através do espaço cósmico e se depara com os vard e obteve seu doutorado na Universidade de Oxford, desafios existentes nas proximidades de buracos negros. O onde foi um Rhodes Scholar. Ele foi professor titular da livro, ricamente ilustrado com fotos coloridas do telescópio Universidade de Cornell antes de se tornar professor de espacial Hubble, é destinado a um público infanto-juvenil Física e Matemática da Universidade de Columbia. Além mais aficionado por histórias de aventura. de várias aparições na mídia, o seu programa especial ba- Seu quarto livro, The hidden reality: Parallel universes and the deep laws of the cosmos, publicado em 2011 e traduzido em 2012 para o português com o título A realidade oculta: universos paralelos e as leis profundas do cosmo, discute uma questão central da Física moderna e da Cosmologia: é o nosso universo único? O livro mostra que, com o advento da Teoria de Supercordas, a existência de múltiplos universos e outras entidades exóticas tornou- 26 seado no livro O universo elegante, e do já citado Prêmio Peabody, conquistou o Prêmio French Prix Jules Verne e recebeu três indicações para o Prêmio Emmy. Seu livro para o público infanto-juvenil, Icarus at the Edge of Time, foi adaptado para uma apresentação sinfônica, com trilha sonora original de Philip Glass, estreando no Lincoln Center Alice Tully Hall em 2010. Junto com a jornalista Tracy Day, vencedora do Prêmio Emmy, Brian Greene 27 fundou o The World Science Festival. O festival, que estreou em Nova York em 2008 e já atraiu um público superior a 500 mil pessoas, foi saudado pelo New York Times como “uma nova instituição cultural”. Greene já ministrou palestras técnicas e de divulgação científica em mais de 25 países. Em 2012, teve seu talento como educador reconhecido ao receber o Prêmio Richtmyer Memorial Award, concedido anualmente pela Associação Americana de Professores de Física. 28 ANOTAÇÕES ANOTAÇÕES ANOTAÇÕES