Due lati della moneta vibrano sulla stessa corda
Albert Einstein non è mai riuscito a creare una teoria unificata che spiegasse il mondo intero in un'unica struttura coerente. Nel corso di un secolo, i ricercatori hanno combinato tre delle quattro forze fisiche conosciute in quello che hanno chiamato il Modello Standard. Tuttavia, rimane una quarta forza, la gravità, che non rientra del tutto in questo mistero.
O forse lo è?
Grazie alle scoperte e alle conclusioni dei fisici associati alla famosa Università americana di Princeton, c'è ora l'ombra della possibilità di riconciliare le teorie di Einstein con il mondo delle particelle elementari, che è governato dalla meccanica quantistica.
Sebbene non sia ancora una "teoria del tutto", il lavoro svolto più di vent'anni fa e ancora in fase di completamento rivela schemi matematici sorprendenti. La teoria della gravità di Einstein con altre aree della fisica - principalmente con fenomeni subatomici.
Tutto è iniziato con le impronte trovate negli anni '90 Igor Klebanov, professore di fisica a Princeton. Anche se in realtà dovremmo andare ancora più a fondo, negli anni '70, quando gli scienziati hanno studiato le più piccole particelle subatomiche chiamate quark.
I fisici trovarono strano che, indipendentemente dalla quantità di energia con cui i protoni entravano in collisione, i quark non potevano scappare: rimanevano invariabilmente intrappolati all'interno dei protoni.
Uno di quelli che ha lavorato su questo problema è stato Alexander Polyakovanche professore di fisica a Princeton. Si è scoperto che i quark sono "incollati" insieme dalle allora nuove particelle denominate lodami. Per un po', i ricercatori hanno pensato che i gluoni potessero formare "stringhe" che legano insieme i quark. Polyakov ha visto una connessione tra la teoria delle particelle e stru teoriama non è stato in grado di suffragare questo con alcuna prova.
Negli anni successivi, i teorici iniziarono a suggerire che le particelle elementari fossero in realtà piccoli pezzi di corde vibranti. Questa teoria ha avuto successo. La sua spiegazione visiva può essere la seguente: proprio come una corda vibrante in un violino genera vari suoni, le vibrazioni delle corde in fisica determinano la massa e il comportamento di una particella.
Nel 1996, Klebanov, insieme a uno studente (e poi dottorando) Stefano Gubser e borsista post-dottorato Amanda Pete, ha utilizzato la teoria delle stringhe per calcolare i gluoni, quindi ha confrontato i risultati con la teoria delle stringhe per.
I membri del team sono rimasti sorpresi dal fatto che entrambi gli approcci abbiano prodotto risultati molto simili. Un anno dopo, Klebanov studiò i tassi di assorbimento dei buchi neri e scoprì che questa volta corrispondevano esattamente. Un anno dopo, il famoso fisico Juan Maldasena ha trovato una corrispondenza tra una forma speciale di gravità e una teoria che descrive le particelle. Negli anni successivi, altri scienziati ci lavorarono e svilupparono equazioni matematiche.
Senza entrare nelle sottigliezze di queste formule matematiche, tutto si riduceva al fatto che l'interazione gravitazionale e subatomica delle particelle sono come due facce della stessa medaglia. Da un lato, è una versione estesa della gravità tratta dalla teoria della relatività generale di Einstein del 1915. Dall'altro, è una teoria che descrive approssimativamente il comportamento delle particelle subatomiche e le loro interazioni.
Il lavoro di Klebanov è stato continuato da Gubser, che in seguito è diventato professore di fisica alla ... Princeton University, ovviamente, ma, sfortunatamente, è morto pochi mesi fa. Fu lui a sostenere nel corso degli anni che la grande unificazione delle quattro interazioni con la gravità, compreso l'uso della teoria delle stringhe, avrebbe potuto portare la fisica a un nuovo livello.
Tuttavia, le dipendenze matematiche devono essere in qualche modo confermate sperimentalmente, e questo è molto peggio. Finora non c'è nessun esperimento per farlo.
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