O objetivo deste projeto é explorar a potencial universalidade das interações ecológicas, integrando ecólogos e físicos teóricos para entender como essas interações moldam sistemas complexos. Apesar de estudos existentes, há necessidade de uma abordagem integradora que considere princípios fundamentais de diferentes tipos de interações entre organismos. A proposta visa iniciar essa exploração por meio de uma rede de colaboração interdisciplinar, buscando descobrir leis gerais que governem a biodiversidade.

O que é a gravitação quântica e quais são suas propriedades? Essa pergunta fundamental ainda está em aberto apesar de vários progressos e muitos anos de esforços na área. A mecânica quântica é usada para entender fenômenos microscópicos e responder essa pergunta é importante para entendermos, por exemplo, a origem do universo e dos buracos negros. As outras interações conhecidas possuem uma descrição quântica bem estabelecida, porém a gravitação ainda tem os seus mistérios.

Essas perguntas me intrigam desde os meus tempos de estudante. Eu estudei teoria das cordas no doutorado, que é uma teoria de gravitação quântica consistente. Nesta teoria as partículas fundamentais são pequenas cordas vibrantes ao invés de serem pontuais. A teoria é complicada e ainda possui muitos problemas em aberto. Neste projeto eu tentarei entender de forma sistemática o fenômeno holográfico nestas teorias, ou seja, a descrição da física em um volume estudando a fronteira do espaço.

Um problema em aberto da Física é o entendimento da gravitação quântica. A gravitação é descrita pela teoria da relatividade geral e descreve estruturas de grande escala como galáxias. A mecânica quântica descreve fenômenos microscópicos e as outras interações conhecidas da natureza como a interação eletromagnética. Como unificar essas duas teorias de maneira realista ainda é desconhecido. Uma proposta é a teoria de cordas, que é uma teoria consistente de gravidade quântica. Nesta teoria, todas as partículas elementares são pequenas cordas vibrando no espaço-tempo. Ao colocar uma teoria de cordas em uma caixa, verifica-se que ela pode ser reconstruída apenas com a informação contida na fronteira. Esse fenômeno é conhecido como holografia e ocorre em teorias gravitacionais. Neste projeto, desenvolveremos novas técnicas para entender a holografia e a gravitação quântica calculando analiticamente todas as interações de algumas teorias de cordas e teorias de campos na fronteira, como N=4 Super-Yang-Mills.