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Teorie Cosmologiche: Teoria Delle Stringhe

teoria delle stringhe

L’uomo si è sempre domandato quale fosse la sua origine e in cosa consistesse la sua essenza. A questo proposito sono state formulate numerosissime teorie, fra le quali le più importanti sono la Teoria Del Big Bang e la Teoria Delle Stringhe. In Questo articolo parlerò proprio di quest’ultima.

La teoria delle stringhe nasce negli anni ’70 per rispondere ai cinque grandi problemi tuttora insoluti della fisica teorica: combinare la meccanica quantistica (che descrive le particelle submicroscopiche) con la Teoria della Relatività generale (che si applica allo spazio-tempo su scale cosmologiche); capire come il processo di osservazione influenza l’oggetto osservato in meccanica quantistica; determinare un’unica entità fondamentale che unifichi tutte le particelle e forze conosciute; spiegare i valori numerici delle costanti della natura (come la costante gravitazionale di Newton) e capire l’origine della materia oscura e dell’energia oscura scoperte in cosmologia.

L’idea di base di questa teoria cosmologica è di rimpiazzare tutte le particelle subatomiche con un’unica entità, la stringa, immaginata come un microscopico filamento in vibrazione. Come le corde di una chitarra danno note differenti in dipendenza di come vengono pizzicate, così le diverse modalità di vibrazione delle stringhe darebbero origine alle diverse particelle che osserviamo nell’universo: elettroni, protoni, neutroni e così via.

Inoltre, le stringhe possono essere aperte (una linea con due capi) o chiuse (a formare un anello), e i due tipi di stringa desscrivono tra loro le forze della natura, fra cui anche la gravità. In questo modo la gravità, che secondo Einstein sarebbe collegata alla geometria dello spazio-tempo, viene unificata con tutte le altre forze e particelle, senza bisogno di aggiungerla ad hoc come in altre teorie.

Molto presto le stringhe si rivelano complicatissime da descrivere matematicamente, e fra le pieghe dei più ardui calcoli i fisici scoprono che la teoria può essere formulata solo in un universo a 26 dimensioni, che ovviamente non è il nostro.

In seguito, ulteriori studi riducono il numero di dimensioni a 10 o 11, e oggi si ritiene che le “dimensioni supplementari invisibili siano arrotolate su se stesse in modo da sfuggire alla nostra osservazione. Ma esiste un numero enorme di diversi modi di arrotolare le dimensioni invisibili, a cui corrisponde un vastissimo numero di universi differenti.

La teoria cosmologica delle stringhe si è dunque ridotta a cercare di localizzare il nostro universo nell’immenso panorama delle soluzioni possibili. Un compito irrealizzabile, perchè anche se un esercito di fisici analizzasse un miliardi di miliardi di possibili soluzioni al secondo, l’intera vita dell’universo sarebbe sufficiente a esplorare solo un angolo infinitesimale del panorama.

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