LA TEORIA DELLE "SUPERSTRINGHE" E L'ORIGINE DELL'UNIVERSO

 

 

Albert Einstein dedicò gli ultimi trent’anni della sua vita alla ricerca della cosiddetta “teoria unificata del campo”, ossia di quella teoria che avrebbe dovuto unificare le leggi della gravità e dell’elettromagnetismo in modo da consentire una descrizione unitaria dei fenomeni naturali. Il suo progetto fallì, ma in nessun caso avrebbe potuto andare a buon fine perché a quel tempo molte erano le lacune relative alla conoscenza del mondo fisico.

Quando Einstein intraprese il suo tentativo di unificazione si conoscevano ad esempio solo tre particelle elementari (l’elettrone, il protone e il fotone) ed erano note due sole interazioni fondamentali (l’elettromagnetismo e la gravitazione).

Attualmente le particelle elementari note sono oltre cento: un numero perfino eccessivo rispetto a quello necessario a spiegare l’ordine cosmico, tanto che quando venne individuato il muone, una particella simile all’elettrone ma 200 volte più pesante di esso, il premio Nobel Isaac Rabi accolse la nuova scoperta con un infastidito: “Chi l’ha ordinato questo?”.

Le forze fondamentali frattanto sono diventate quattro (gravitazionale, elettromagnetica, nucleare forte e nucleare debole) e la loro unificazione è divenuto l’obiettivo centrale della ricerca di fine secolo. I metodi di indagine che si adottano attualmente sono originali e sembra esserci un netto progresso in questo campo della ricerca, anche se in realtà l’unificazione della gravitazione con le altre tre forze non è stata ancora realizzata. I fisici ritengono tuttavia di avere imboccato la strada giusta che porta alla formulazione di quell’unica teoria in grado di spiegare tutto quanto esiste nell’Universo.

La nuova teoria unificante sulla quale si sta lavorando si chiama delle superstringhe, ed è in un certo senso la "madre di tutte le teorie".

 

Albert Einstein

La teoria delle superstringhe

 

Come è noto, due sono i pilastri su cui si fonda la fisica moderna:

1) la relatività generale fondata da Albert Einstein;

2) la meccanica quantistica fondata da Max Planck.

La prima svolge a meraviglia il compito di spiegare il comportamento degli oggetti di grandi dimensioni (stelle, galassie, ammassi di galassie, ecc.) presenti nell’Universo; la seconda ci permette di comprendere il mondo atomico e subatomico (molecole, atomi, elettroni, quark, ecc.).

Queste due teorie, che hanno consentito un progresso straordinario della fisica dell’ultimo secolo, presentano tuttavia un difetto finora insuperabile: non sono fra loro compatibili.

Oggi, come abbiamo accennato, esiste una teoria detta delle superstringhe in grado di mettere d’accordo la meccanica quantistica e la relatività generale. Essa spiegherebbe il comportamento della materia, delle forze che tengono insieme gli oggetti materiali, e forse anche dello spazio e del tempo.

Secondo questa teoria tutto ciò che esiste nell’Universo non sarebbe altro che la manifestazione di “energia vibratoria”. Cerchiamo di spiegare di cosa si tratta.