Armonia celeste: la teoria delle stringhe — 10⁵⁰⁰ Universi

Riassunto

La teoria delle stringhe ha l’ambizione di descrivere l’Universo: tutte le sue strutture e tutte le interazioni; una teoria del tutto. Le particelle non sono più dei punti a dimensione zero ma piccolissime corde vibranti in spazi extradimensionali. Esistono però tante diverse teorie delle stringhe, imparentate fra di loro, che generano un numero enorme di possibili Universi. Universi con fisica diversa. È il nostro uno dei tanti Universi possibili? Le stringhe non si possono vedere; prove dirette della teoria delle stringhe non esistono; forse in futuro potrebbero essere trovate indicazioni indirette, ma sarà difficile usarle come dimostrazione inconfutabile a favore della teoria. Il futuro ci dirà se l’ambizione della teoria delle stringhe era troppo grande oppure se, al contrario, l’intuito dei suoi paladini è stato “vibrante”.

Abbiamo visto come il Modello Standard della fisica delle particelle, pur descrivendo benissimo tante delle cose che accadono nel mondo, è impotente davanti a fatti molto importanti che accadono di continuo nell’Universo. Prima di tutto il Modello Standard non contiene la gravità: fra due quark, malgrado questi abbiano una massa, non esiste niente che tenga conto del fatto che, oltre all’interazione forte dovuta allo scambio di gluoni, c’è anche, se pur molto più piccola, l’interazione gravitazionale. Pazienza! Tanto gli effetti gravitazionali si farebbero sentire come modifiche a quello che calcoliamo, assolutamente trascurabili, che nessuno riuscirebbe a misurare. misurare. Questo è quello che accade nei nostri laboratori, per esempio negli acceleratori di particelle, quando studiamo come queste interagiscono fra di loro. Tutt’altra è invece la situazione su grandi scale nell’Universo, dove l’interazione gravitazionale domina, fino a fenomeni quali i buchi neri, nei quali la gravità è talmente intensa che disaccoppia l’interno del buco nero dal resto del mondo. Un secondo aspetto insoddisfacente è il fatto che il Modello Standard sembra non descrivere gran parte dell’Universo: materia ed energia oscure. La materia oscura potrebbe essere costituita da particelle che non fanno parte del Modello Standard.

Il nostro non è l’unico universo. Anzi, la teoria predice che un gran numero di universi sia stato creato dal nulla. La loro creazione non richiede l’intervento di un essere soprannaturale o di un dio, in quanto questi molteplici universi derivano in modo naturale dalla legge fisica: sono una predizione della scienza. Stephen Hawking e Leonard Mlodinow, Il grande disegno