TEORIA DELLE STRINGHE. ESPOSIZIONE DIVULGATIVA

Mentre la Meccanica Quantistica ci permette di descrivere il mondo subatomico, la Relatività Generale ci permette di descrivere il mondo macroscopico, cioè il nostro piano di esistenza, l’Universo.
Le due teorie sembrano però incompatibili, a meno che non si riesca a formulare una “Teoria del Tutto” che le giustifichi entrambe.
La Teoria delle Stringhe ha raggiunto questo scopo, salvo ovviamente conferma sperimentale.
Lo strumento matematico su cui si basa questa teoria, pur essendo estremamente complesso, riesce a giustificare tutto l’esistente sia in termini macroscopici che microscopici. Tenteremo qui di darne una descrizione in termini discorsivi, accessibili a tutti.
Il componente ultimo, fondamentale, di tutto l’esistente sono le stringhe.
Le stringhe sono entità microscopiche unidimensionali: potremmo immaginarle come delle cordicelle, però senza spessore.
Esse possono muoversi in modo ondulatorio, vibrare a diverse frequenze, attorcigliarsi, ruotare, chiudersi su se stesse e scontrarsi fra loro.
Il carattere “unificatore” di questa teoria sta nel fatto che tutte le particelle subatomiche conosciute risultano essere il risultato di un unico ente fondamentale, la stringa, che, vibrando ad una determinata frequenza e “arrotolandosi” in un dato modo, darebbe origine a quegli oggetti che in Meccanica Quantistica vengono definiti particelle.
Precisiamo che ciò vale per “tutte” le particelle subatomiche, anche per le “mediatrici” delle forze fondamentali (interazione elettromagnetica, interazione debole, interazione forte).
Con questa teoria è inoltre perfettamente giustificata la duplice natura corpuscolare ed ondulatoria che presentano le particelle elementari.
Proprio grazie alla grande versatilità dei movimenti che una stringa può compiere, la Teoria delle Stringhe riesce a giustificare l’esistenza di tutti i componenti della materia e delle loro interazioni a partire da un unico oggetto primordiale.
Qusta teoria, non solo giustifica l’esistenza di tutte le particelle subatomiche, ma dà una descrizione della gravità perfettamente compatibile con la Meccanica Quantistica, giustificando anche la sua estrema debolezza rispetto alle altre forze fondamentali.
Dunque materia, energia, gravità, spazio, tempo esistono grazie alla vibrazione di queste microscopiche corde ed alla versatilità dei loro movimenti.
Veniamo ora ad un “piccolo” problema: matematicamente la Teoria delle Stringhe “non funziona” in un Universo a quattro dimensioni (tre spaziali ed una temporale), così come noi percepiamo il nostro. Per essere valida, occorre che l’Universo abbia dieci dimensioni spaziali ed una temporale.
La cosa non dovrebbe turbarci più di tanto, dato che noi siamo esseri limitati che basano la loro esperienza sui cinque sensi.
Perchè non percepiamo le altre dimensioni ? Si può fare questa similitudine: se osserviamo un lenzuolo da lontano, ci appare bidimensionale (lunghezza e larghezza), ma se ci avviciniamo, scopriamo che è dotato anche di un piccolo spessore, una terza dimensione.
La Teoria delle Stringhe è una teoria matematicamente unica, essa ammette molte soluzioni diverse ed una sola coincide con il nostro Universo che è caratterizzato da alcuni parametri fondamentali. Una minima variazione di uno di questi parametri renderebbe impossibile la sua esistenza.
Per questo motivo esso rappresenta una soluzione “stabile” della Teoria delle Stringhe.
Anche se il numero delle soluzioni “instabili” è decisamente superiore, è pur vero che esiste un gran numero di soluzioni stabili.
Ma, allora, quanti universi esistono ? Forse il nostro Universo è solo una piccola parte di una struttura per noi inimmaginabile, formata da un numero imprecisato di universi, il cosiddetto multiverso ?
Con questo interrogativo chiudiamo questa breve nota, considerando che, se la Teoria delle Stringhe venisse confermata da dati sperimentali, non sarebbe certo la prima volta che la Matematica abbia preceduto in una scoperta l’osservazione sperimentale.