Scienza in Pillole: la Teoria delle Stringhe

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Prende il via, con la seguente pillola scientifica, la rubrica Scienza in pillole, pensata per offrire ai lettori degli input veloci e corretti, pescando nel mare magnum della conoscenza scientifica. 

La Teoria delle Stringhe

La teoria delle stringhe propone che i costituenti fondamentali dell'universo siano "stringhe" unidimensionali, piuttosto che particelle puntiformi. Le stringhe hanno quindi un'estensione, in altre parole hanno una lunghezza (1). E quella lunghezza stabilisce la scala minima con cui possiamo considerare il mondo.
Ciò che percepiamo come particelle sono in realtà delle vibrazioni a loop (2) di stringhe, ciascuna con una propria frequenza caratteristica.
Tale idea implica che le stringhe possono oscillare in un infinito numero di modi differenti.

Una idea questa che è naturale in musica: noi sappiamo che una ricca e diversificata gamma di suoni può essere prodotta, in un brano musicale, anche soltanto da un singolo violino e non necessariamente da strumenti diversi. La Teoria delle stringhe è basata sulla stessa idea. Le differenti particelle e forze esistenti in natura sono proprio le fondamentali stringhe che oscillano in una moltitudine di differenti modi.

La teoria delle stringhe è nata come un tentativo per descrivere le interazioni di particelle come i protoni. Da allora si è sviluppata in qualcosa di molto più ambizioso: un approccio alla costruzione di una teoria unificata, completa di tutte le particelle e le forze fondamentali: una teoria del tutto, in grado di conciliare la Meccanica Quantistica con la Relatività Generale.

I precedenti tentativi di unificare la fisica hanno avuto grandi difficoltà nell'incorporare la gravità con le altre forze. La teoria delle stringhe non solo abbraccia la gravità ma la richiede. La teoria delle stringhe richiede anche sei o sette extra- dimensioni dello spazio, e prevede modi di correlare grandi extra-dimensioni con quelle piccole. Lo studio della teoria delle stringhe ha portato anche al concetto di supersimmetria (o SUSY), che duplicherebbe il numero di particelle elementari come fermioni e bosoni.


La Teoria delle stringhe è un'area di ricerca attiva, con centinaia di persone che vi lavorano. Gli specialisti sono ottimisti circa il fatto che finalmente la teoria delle stringhe farà previsioni, che potranno essere testate sperimentalmente.
Essa ha già avuto un grande impatto sulla matematica pura, la cosmologia, e i modi in cui i fisici delle particelle interpretano gli esperimenti, suggerendo nuovi approcci e possibilità da esplorare.

► Qui un video di YouTube, in cui Brian Greene parla della Teoria delle stringhe>> https://www.youtube.com/watch?v=hREKry7e2Q0

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(1) Le recenti stime sulla dimensione delle stringhe parlano di 10 elevato alla meno 34 m, lontano dalla grandezza minima che possiamo osservare oggi, anche al CERN.
(2) loop: anello, circuito chiuso.