Em seu novo livro, Knocking on Heaven's Door, a teórica da Universidade de Harvard, Lisa Randall, explora como a física pode transformar nossa compreensão da natureza fundamental do mundo. Ela acha que uma dimensão extra pode existir perto de nossa realidade familiar, escondida, exceto por um desgaste bizarro da força da gravidade como a vemos. Ela também pondera sobre a composição da matéria escura, partículas invisíveis que moldaram o crescimento de todo o cosmos. Essas ideias, outrora a única autoridade dos escritores de ficção, enfrentam testes reais em uma nova geração de experimentos. Sensores sensíveis agora farejam a matéria escura, enquanto a mais complexa máquina científica já criada, o Grande Colisor de Hádrons (LHC), abaixo da fronteira entre a Suíça e a França, esmaga partículas subatômicas umas nas outras quase à velocidade da luz.
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A física Lisa Randall acredita que uma dimensão extra pode existir perto de nossa realidade familiar, escondida, exceto por um desgaste bizarro da força da gravidade como a vemos. (Boston Globe via Getty Images) 
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Quais foram seus principais objetivos para o seu novo livro?
Um objetivo era descrever a ciência na qual estou interessado hoje: a física acontecendo no LHC e a busca por matéria escura. Mas eu também queria esclarecer a natureza da ciência: o que significa estar certo e errado, o que significa fazer medições e os papéis da incerteza, risco e criatividade.
Você acha que a comunidade da física está à beira de encontrar algo notável?
Eu certamente espero que sim. Temos uma boa chance [com o LHC] de ver a partícula de Higgs, que nos diz como as partículas elementares adquirem massa. Outras questões profundas incluem a simetria espaço-temporal e se há dimensões extras. Nós realmente temos uma chance de fazer incursões nesses assuntos.
Há muitas idéias bizarras aqui, da teoria das cordas a uma "brana" de dimensões extras bem próximas da nossa. Por que devemos considerar essas idéias mais do que construções fantasiosas?
Certamente não estou pedindo a ninguém que acredite em nenhuma das idéias que apresento. Isso faz parte do objetivo do livro: a ciência avança, e nós sistematicamente acabamos com novas idéias e explicações, indo das escalas humanas com as quais estamos muito familiarizados para escalas tão remotas que é difícil ter intuição sobre elas. A ciência é também um processo de autocorreção, algo que espero que aconteça com o recente anúncio de neutrinos que podem se mover mais rápido que a velocidade da luz.
Você pode descrever a essência da sua ideia sobre dimensões extras?
Pode haver mais no universo do que as três dimensões com as quais estamos familiarizados. Eles estão escondidos de nós de alguma forma, talvez porque sejam pequenos ou deformados. Mas mesmo que sejam invisíveis, podem afetar o que realmente observamos no universo. Há muitas coisas que não podemos ver a olho nu que acabam sendo baseadas na realidade.
Dimensões extras podem ser relevantes para uma das perguntas que estamos tentando responder no LHC: como as partículas obtêm sua massa e por que elas têm as massas que elas fazem, que são muito menores do que os físicos esperariam que fossem. Então, nossa ideia é que há uma dimensão extra que é tão distorcida, que as massas seriam grandes em um lugar e pequenas em outro. Em outras palavras, a gravidade poderia ser mais fraca em um lugar e mais forte em outro. Em caso afirmativo, poderia ser uma explicação natural tanto para o fato de as partículas serem o que são, e por que a gravidade é muito mais fraca do que as outras forças elementares que observamos.
Essa dimensão extra poderia ser separada da nossa em um milhão de trilhões de trilhões de centímetro. Isto é um universo paralelo ainda inacessível?
Ele interage com as nossas dimensões apenas através da gravidade. E a gravidade é extremamente fraca. Uma partícula elementar em energias ordinárias exerce força gravitacional desprezível. Mas no LHC, se essa idéia estiver correta, veríamos evidências dessa dimensão extra. As partículas poderiam levar o momento para a dimensão extra, e isso poderia realmente ser observável.
Mas não é algo que você pensa como um "universo paralelo"?
Tecnicamente, sim, poderia existir paralelamente ao nosso universo. Mas não é apenas uma cópia do nosso universo, em que muitas pessoas pensam quando ouvem essa frase.
Se os físicos encontrarem evidências sólidas de dimensões extras, como isso afetaria nossa visão do universo e nosso lugar nele?
Você pode ter fenômenos subjacentes muito exóticos, mas eles ainda seriam consistentes com as regras comuns com as quais estamos familiarizados. Em algum nível, isso não muda nada. No entanto, isso significa que em algum nível subjacente profundo, há um universo muito mais rico lá fora. É maravilhoso saber do que nosso universo é feito.
Você descreve o LHC como uma "conquista estupenda".
Tecnologicamente, é um tour de force. O fato de que essa coisa funciona é incrível. Estamos procurando por eventos muito raros, então você precisa de uma máquina muito precisa e muito bem compreendida para fazer com que eles e detectores entendam o que você vê. Você precisa de uma quantidade extrema de energia focada em uma região muito pequena para fazer essas colisões acontecerem, permitindo que os subcomponentes de prótons - quarks e glúons - colidam diretamente. E quando o fazem, podem fazer novas formas de matéria mais pesada.
Muitas pessoas temiam que o LHC produzisse um buraco negro devorador de planetas.
Os cientistas levaram isso muito a sério, e descartaram essa possibilidade não só teoricamente, mas também observando as colisões de raios cósmicos que criam esse mesmo tipo de energia. Vivemos em um mundo onde há muitos riscos, e já é hora de começarmos a levar a sério com quais pessoas devemos nos preocupar. Os físicos mostraram que esse particular não é um risco.
Você oferece uma discussão franca sobre religião e sua compatibilidade com a ciência. Por que você decidiu abordar esse assunto?
Eu quase tive que em um livro intitulado Knocking on Heaven's Door . Mas há uma confusão real sobre o que significa ser certo e errado - a diferença entre o que são as crenças espirituais e o que é a ciência. Achei que, se fosse explicar a ciência, era importante explicar essas distinções. Eu queria levar a sério as diferentes visões do universo que as pessoas têm, mas dizer que realmente existem diferenças.
Você escreveu: "A parte religiosa do seu cérebro não pode agir ao mesmo tempo que a científica. Elas são simplesmente incompatíveis".
Quando digo que são incompatíveis, quero dizer algo muito específico: uma crença espiritual baseada em algo que não é baseada em material real ou causa e efeito - as formas que entendemos cientificamente - é apenas diferente da ciência. É uma afirmação muito específica.
Quando você fala para audiências públicas, qual é o conceito errôneo mais popular sobre física?
Você está tentando me colocar em apuros! É provavelmente a aplicação excessiva da mecânica quântica. As pessoas acham que isso explica coisas que não podem. Há muitos mistérios sobre a mecânica quântica, mas eles surgem principalmente em medições muito detalhadas em configurações controladas.
Você descreve os detectores gigantes do LHC como obras de arte. Está sondando a natureza do universo tanto como um esforço estético quanto científico?
Arte e ciência apelam para alguns dos mesmos instintos criativos. Há uma apreciação de algo maior do que nós mesmos, que eu acho que a arte e a ciência abordam. No entanto, você pode ter uma bela ideia na ciência, e isso pode estar errado - não porque seja matematicamente inconsistente, mas porque não é realizado no mundo.
Você escreveu o texto para uma ópera, "Hypermusic Prologue: Uma ópera projetiva em Seven Planes", que estreou em 2009 no Centre Pompidou, em Paris. Como isso surgiu?
O compositor [Hector Parra] me escreveu para perguntar se eu queria me envolver. Foi uma oportunidade interessante para explorar um cruzamento de arte-ciência de uma nova maneira. A arte geralmente reflete sobre as idéias dos tempos. Então eu realmente gostei de trabalhar com artistas que apreciam isso e que incorporam a ciência em algo novo - mas não apenas de uma maneira que copie isso. Houve grandes desafios criativos, como a forma como você representa dimensões mais altas em um palco.
A ópera teve um elenco de duas pessoas, um design de palco minimalista com projeções abstratas e uma pontuação que foi alterada digitalmente em alguns lugares. Sentado na platéia deve ter sido uma experiência bastante para você.
Eu trabalho em lápis e papel ou em um computador, então ter cantores fantásticos cantando minhas palavras, acompanhados por músicos e um lindo conjunto, era algo para ver. As partes que foram e voltaram entre o mundo extra-dimensional e o nosso mundo foram realmente ótimas. Hector pensou que [minha pesquisa] daria a ele insights sobre maneiras de fazer diferentes tipos de música, e de fato funcionou. Acho que me pediram para colocar mais física do que eu teria idealmente e, finalmente, a música era muito abstrata. No entanto, foi boa música, e houve momentos que foram verdadeiramente bonitos.
Você faz referências musicais divertidas no título e no texto do seu livro, da polícia e de Suzanne Vega aos Beatles e Bob Dylan. Você é um grande fã de música popular?
Eu tenho essa habilidade incrível em que as palavras ficam na minha cabeça, então eu ouço uma música e muitas vezes acontece automaticamente que eu uso a letra mais tarde. Pode não ser a intenção original das palavras, mas às vezes elas se encaixam bem no que estou tentando dizer.
O que vem a seguir para você na ciência?
Eu tenho explorado idéias que relacionam a matéria escura com a matéria comum. Existe esse fato surpreendente de que a energia transportada pela matéria escura no universo é cerca de seis vezes a energia transportada pela matéria comum. A questão é: por que isso? [A proporção] poderia ter sido completamente diferente. Então, estou procurando formas de relacionar os dois tipos de matéria, o que explicaria a coincidência.
