La teoria M

La teoria delle stringhe nei suoi circa 40 anni di vita ha avuto  un processo di gestazione lungo, caotico,  pieno di stop and go  ed ha reso i fisici intenti  ad esplorarla simili, a volte, a dei rozzi pionieri.

Come se non bastasse, per renderla indigeribile ad una parte della comunità  scientifica, nel  corso  di questi decenni si è lavorato non ad una  bensì a cinque  diverse versioni della teoria!

I nomi abbastanza criptici con i quali sono state battezzate queste cinque versioni sono: tipo I, tipo IIA, tipo IIB, eterotica-O ed eterotica-E. Tutte condividono l’assunto  di base che la materia è formata dalle diverse vibrazioni delle stringhe e che le dimensioni spaziali debbano essere nove, ma differiscono tra loro su aspetti di non poco  conto.

Solo per limitarci ad un piccolo esempio la teoria di tipo I ammette la presenza sia di stringhe chiuse che aperte.  In ultima analisi la caratteristica principale che distingue  le cinque teorie  delle  stringhe è la differenza di vibrazione dei minuscoli filamenti  di massa/energia e il  loro modo di interagire.

Un brutto colpo per una teoria che ha l’ambizione di unificare i due grandi pilastri della fisica del Novecento, relatività generale e meccanica quantistica.

Nella primavera del 1995 però, basandosi sui contributi di molti ricercatori, Edward Witten uno dei principali esperti della  teoria dimostrò che le cinque versioni non erano teorie distinte ma un modo diverso di analizzare matematicamente un’unica teoria.

Il  nome proposto per questa teoria unificante fu M-teoria  dove la M ha una natura ambigua (matrice, membrana,madre? ). Fino  ad allora i fisici teorici erano costretti a lavorare su equazioni approssimative, perché le equazioni esatte della teoria delle stringhe risultavano molto complicate da trovare e da risolvere.

Queste approssimazione  pur non impedendo buoni progressi nello sviluppo della teoria gettavano  però  un’ombra sulla reale consistenza di alcuni aspetti della stessa. La scoperta della M-teoria ha reso  possibile comparare dal punto  di vista matematico le diverse equazioni facendo un passo avanti importante nella loro definizione.