A teoria das cordas requer dimensões extras além das quatro dimensões do espaço-tempo com as quais estamos familiarizados por vários motivos:
1. Cancelamento de anomalias:A teoria das cordas, como qualquer teoria quântica consistente, deve estar livre de inconsistências conhecidas como anomalias. Essas anomalias surgem quando a teoria é quantizada e só podem ser canceladas se a teoria tiver um certo número de dimensões extras. Em particular, são necessárias dez dimensões para garantir o cancelamento de anomalias.
2. Consistência das interações das cordas:Na teoria das cordas, as partículas fundamentais não são partículas pontuais, mas minúsculas cordas vibrantes. Essas cadeias podem interagir entre si de várias maneiras, e algumas dessas interações tornam-se inconsistentes na presença de apenas quatro dimensões. No entanto, ao introduzir dimensões adicionais, estas interações podem tornar-se consistentes e bem definidas.
3. Unificação de Forças:Um dos objetivos da teoria das cordas é unificar as forças fundamentais da natureza, incluindo a gravidade, o eletromagnetismo, a força nuclear forte e a força nuclear fraca. Esta unificação é alcançada em teorias de cordas de dimensões superiores, onde as diferentes forças surgem como diferentes modos vibracionais das cordas.
4. Compactação Kaluza-Klein:Theodor Kaluza e Oskar Klein propuseram uma ideia no início do século 20 que sugeria que dimensões extras poderiam ser enroladas em formas minúsculas, tornando-as inobserváveis em baixas energias. Este conceito, conhecido como compactação Kaluza-Klein, é utilizado na teoria das cordas para explicar por que não observamos diretamente essas dimensões extras em nosso mundo cotidiano.
É importante notar que as dimensões extras na teoria das cordas não são como as dimensões espaciais com as quais estamos familiarizados. Eles são normalmente muito pequenos, enrolados ou escondidos de alguma forma, tornando-os difíceis ou impossíveis de serem detectados diretamente com as técnicas experimentais atuais.
A existência e a natureza dessas dimensões extras continuam sendo tópicos de intensa pesquisa e debate na física teórica.
