Stringhe Revolution

A metà degli anni Ottanta il  mondo della  fisica  era in grande fermento, si respirava una febbrile aspettativa su quella  che prometteva di essere la teoria unificante fino ad allora, a lungo ed invanamente cercata.

Fin dall’antichità, dai tempi di Democrito, ci si era chiesti quale  fosse  il  punto indivisibile della  materia, dagli atomi si era, con il  tempo  passati ai neutroni ed i protoni, e successivamente ai quark. Per il  modello standard, confortato da molte osservazioni sperimentali, elettroni e quark  erano piccolissimi oggetti puntiformi  privi di dimensione spaziale. E su questo, entrava a gambe tese, la teoria delle stringhe.

Secondo la nuova teoria elettroni e quark non erano punti a dimensione  zero ma sottili  filamenti di massa/energia in perenne oscillazione.  Le stringhe questi minuscoli filamenti non hanno spessore ma  soltanto lunghezza e sono quindi oggetti unidimensionali, esse si manifestano come puntini microscopici perché sono  talmente piccole da non essere  individuabile  sperimentalmente.

Tutte e dodici le particelle elementari che costituiscono i  mattoni fondamentali della materia non sono altro che il  prodotto  di una diversa vibrazione della medesima ed  unica  stringa, un po’  coma la corda di un violino che vibrando in modo  diverso produce per le nostre orecchie note diverse.

L’idea di fondo della prima  rivoluzione delle  stringhe è che una  specifica  vibrazione produce tutte le caratteristiche di una particella (massa, energia, spin etc.) fornendo una spiegazione elegante alla  pletora di particelle elementari fin qui  scoperte.

Lo stesso concetto valido  per le particelle  materiali si applica anche alle particelle mediatrici delle  quattro forze presenti in natura.  La teoria delle stringhe riusciva inoltre a riconciliare i due pilastri della  fisica: relatività  generale e meccanica quantistica.

Il gravitone, prodotto anche  esso da una specifica oscillazione delle  stringhe, ha una dimensione  all’incirca della lunghezza della scala  di Planck, ed essendo il costituente elementare del campo gravitazionale rappresenta anche il limite massimo di qualunque tipo di analisi.

Il  principio  di indeterminazione agisce su scale  inferiori a quelle di Planck ed ecco risolto  il  principale contrasto tra le  due teorie. Tutto risolto? Come spesso succede  in campo scientifico si fanno  due passi avanti ed uno indietro, come vedremo…..