Le corde invisibili dell’universo
Prova a immaginare di tagliare una mela in fette sempre più sottili. Arrivi alle molecole, poi agli atomi, poi ai quark. E se, scendendo ancora, non trovassi più niente di solido? Molti fisici sospettano che la materia, a scale piccolissime, sia fatta di minuscole corde che vibrano. Non corde vere, ma entità matematiche così piccole da sembrare quasi assurde.
Per decenni questa idea è rimasta un’ipotesi elegante senza prove dirette. Le corde sarebbero troppo minuscole per essere viste anche con gli acceleratori più potenti. Eppure una nuova ricerca suggerisce che potrebbero emergere in modo naturale dalle leggi di base della fisica, senza bisogno di ipotizzarle in partenza.
Da poche regole a un risultato sorprendente
Un gruppo di fisici di Caltech, NYU e Barcellona ha provato un approccio diverso. Invece di partire dalla teoria delle corde, hanno preso solo le regole generali che descrivono le collisioni tra particelle ad altissima energia. Poi hanno lasciato che la matematica facesse il suo corso.
Il risultato è stato inatteso. Dalle equazioni non sono uscite centinaia di soluzioni possibili. È apparso un modello preciso, con le stesse caratteristiche matematiche tipiche della teoria delle corde. «Le corde sono uscite da sole», spiega Clifford Cheung. «Non le stavamo cercando, eppure erano lì».
Il ritorno di un’antica scoperta
Il collegamento con le corde non è nuovo. Negli anni Sessanta, studiando le collisioni tra particelle, i fisici notarono un curioso pattern: le particelle nascevano in una sequenza ordinata, quasi come gradini di una scala. Gabriele Veneziano trovò una formula che descriveva questo «torre» di particelle. Solo più tardi si capì che la stessa formula ricordava il comportamento di una corda che vibra a frequenze diverse.
Ogni modo di vibrazione corrisponde a una particella diversa: una produce un fotone, un’altra un elettrone, una terza potrebbe essere responsabile della gravità stessa. Quando il team di Cheung ricostruì lo stesso pattern solo partendo da regole semplici, il risultato fu ancora più interessante.
Gravità e meccanica quantistica: un’unione difficile
Una delle grandi sfide della fisica è unire la gravità di Einstein con la meccanica quantistica. Entrambe funzionano benissimo nei loro campi, but le matematiche si scontrano quando si cerca di combinare le due. String theory potrebbe risolvere il problema: se la gravità viene anch’essa da una vibrazione particolare, le infinitezze che altrimenti esploderebbero si cancellano.