Alla ricerca della teoria ultima

Brian Greene
L’universo elegante – Superstringhe, dimensioni nascoste e la ricerca della teoria ultima
Einaudi Editore, 2005
pp. 396, euro 13,00

Una teoria unificata della fisica, che “intessa la trama delle forze e l’ordito dei costituenti della materia in un unico arazzo”. Einstein vi dedicò, invano, gli ultimi trent’anni della sua vita. Di più: una teoria che sani anche il conflitto esistente, in cosmologia, tra Relatività e Meccanica Quantistica. Forse oggi l’abbiamo: è la teoria delle superstringhe, o M-teoria, o Teoria del Tutto (TdT). È la più ambiziosa teoria della fisica contemporanea e Brian Greene, uno dei principali esponenti, ce ne racconta nascita (1968) e sviluppi, fino al 1999.

Contrariamente a quanto normalmente accade per i saggi divulgativi, quindi, non si tratta di una teoria completamente definita, con solide conferme sperimentali e largamente accettata dalla comunità scientifica, ma di una teoria in fieri: della cui creazione veniamo resi, in certo modo, partecipi.Capitoli brevi, introduzione di ogni argomento per problemi, esempi tratti dalla quotidianità, puntuali sintesi di ogni discorso affrontato.

A un’esposizione divulgativa eccezionalmente chiara, seppur scientificamente rigorosa, della Teoria della Relatività e della Meccanica Quantistica, segue la presentazione della TdT. “Per la TdT, gli ingredienti fondamentali del mondo non sono particelle puntiformi, ma sottili filamenti – simili ad elastici infinitamente piccoli – che vibrano continuamente: le stringhe. […] Come i diversi modi di vibrazione di una corda di violino danno origine alle varie note musicali, così i diversi modi di vibrazione di una stringa danno origine a varie particelle, la cui massa e carica sono determinate dalle oscillazioni della stringa stessa. […] La stessa idea si applica alle forze: ogni particella mediatrice di forza è associata ad un particolare modo di vibrazione. […]

Tutte le forze e tutta la materia sono le note che le stringhe suonano”.La teoria è elegante, come promette il titolo, ma per niente facile, non appena si scenda poco più in profondità. Innanzitutto la TdT prevede lo stravolgimento totale della concezione di spazio-tempo lasciataci in eredità da Einstein (già di per sé così lontana dal nostro senso comune): si parte dal rimettere in discussione il numero di dimensioni del nostro universo, quindi la sua geometria, per giungere inevitabilmente a porsi domande, di carattere scientifico-filosofico, sui limiti della conoscenza umana. La matematica sostrato della teoria, poi, è molto complessa, nonostante sia presentata a livello divulgativo: mediante disegni e esemplificazioni tratte dalla quotidianità (il lettore esperto troverà nelle note soddisfazione alla sua sete di conoscenza).

Per chi non si lasci scoraggiare da queste difficoltà (o per chi le aggiri), in premio gli ultimi, affascinanti, tre capitoli che trattano in maniera approfondita di: buchi neri, Teoria del Big Bang e cosmologia in genere; presentando le soluzioni proposte dalla TdT e i problemi che restano tuttora aperti. Ultimo ma non ultimo, questo libro costituisce un’occasione rara per gettare uno sguardo all’interno della comunità scientifica e scoprirne abitudini, vezzi e metodologie.