M-Theory

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Il neutrino non avendo una  elettrica, non risente dell’interazione nucleare forte, come nemmeno della forza elettromagnetica, ma bensì interagisce solamente attraverso la forza nucleare debole. Si tratta di una particella avente una massa inferiore 1 milione di volte a quella di un’elettrone, dunque ha una massa minima. Dunque, avendo una massa, seppur minima, interagisce con la forza di gravità, malgrado la forza di gravità sia molto più debole rispetto alle altre 3 forze esistenti in natura. Di conseguenza l’interazione con la forza di gravità, del neutrino, risulta nettamente trascurabile rispetto all’interazione con la forza nucleare debole. Come giustamente detto, il neutrino interagisce debolmente, quando si muove attraverso la materia le sue possibilità di interazione sono molto piccole. Occorrerebbe un ipotetico muro spesso un anno luce in piombo per bloccare la metà dei neutrini che lo attraversano. Inoltre i neutrini, sembrano valorizzare l’idea dell’esistenza di un numero di dimensioni superiore alle 4 spazio-temporali a noi visibili. In particolare, il rapporto tra neutrini diretti verso l’alto e quelli diretti verso il basso rilevati da AMANDA, sono in buon accordo con quanto previsto della teoria delle superstringhe per il comportamento dei neutrini ad elevata energia. Tuttavia, avendo un’interazione seppur minima con la materia oridinaria, non rende il neutrino quale particella di fatto “invisibile”, ma bensì, molto più semplicemente: difficilmente rilevabile. I neutrini sono particelle che viaggiando a velocità prossime a quelle della luce, viaggiando di conseguenza quasi alla stessa velocità dei fotoni, che a loro volta viaggiano senza tempo: questo secondo le leggi fisiche descritte dalla relatività generale. Esiste a sia volta un’altra particella che ha suscitato molto interesse all’interno della comunità scentifica, stamo parlando del TACHIONE. Il Tachione (dal graco: veloce) è un’ipotetica particella priva di massa, che viaggia a velocità sopra luminari, ossia a velocità superiori a quella della luce. Si tratterebbe di una particella che viaggia a ritroso nel tempo, guardando il mondo dalla sua prospettiva: si potrebbero vedere bicchieri frantumati che si ricomporrebbero, anziani che ringiovanirebbero, ecc… ecc… Un tachione è relegato ad una porzione tipo-spazio del grafico energia-momento. Perciò non può mai rallentare alla velocità della luce o inferiore, ai tachioni così sono state attribuite parecchie proprietà stravaganti, alcune delle quali trovano posto nella fantascienza. Nella ricerca fisica moderna, il concetto viene ripreso in vari altri contesti, come la teoria delle superstringhe. Come si è detto precedentemente, il tachione è una particella che viaggia a velocità sopra luminari. Se la sua energia e la sua quantità di moto sono reali, la sua massa è immaginaria, è difficile interpretare il significato fisico di una massa di valore complesso. Un effetto curioso è che, a differenza delle particelle ordinarie, la velocità di un tachione aumenta al diminuire della sua energia. La proprietà della causalità, un principio fondamentale della fisica delle particelle teoretica, pone un problema per l’esistenza fisica dei tachioni, se un tachione esistesse e potesse interagire con la materia ordinaria, la causalità potrebbe essere violata: a grandi linee, non ci sarebbe più modo di distinguere la differenza tra il futuro e il passato lungo la linea degli eventi di una data quantità di materia ordinaria. Una particella potrebbe mandare energia o informazione nel suo passato, formando un cosiddetto loop causale, questo porterebbe a paradossi logici come il paradosso del nonno, a meno che la teoria non sia impostata in modo da prevenirli. Attualmente una simile soluzione non è conosciuta: per esempio, il principio di autoconsistenza di Novikov non è stato ottenuto all’interno di una teoria quantistica dei campi. Secondo la teoria della relatività generale, è possibile costruire modelli dello spazio-tempo in cui alcune particelle viaggino più veloci della luce relativamente ad un osservatore distante. Un esempio è la metrica di Alcubierre, comunque, questi no tachioni come i precedenti, in quanto localmente non superano la velocità della luce. Infine a spiegare il paradosso che si verrebbe a creare, esiste oggi anche la teoria dei molti mondi (realtà parallele), ripresa recentemente da un’interpretazione della teoria delle superstringhe.

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M-Theory:

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Come ben sappiamo oggigiorno esistono due discipline scentifiche, la relatività generale (che studia “l’infinitamente” grande) e la meccanica quantistica (che studia “l’infinitamente” piccolo). Fu Alber Einstein a fondare la RELATIVITÀ GENERALE con spettacolari scoperte e teorie legate allo spazio-tempo e alla forza di gravità. La MECCANICA QUANTISTICA invece è una disciplina relativamente giovane che ha acquistato sempre più interesse negli ultimi decenni, qui con numerose scoperte e teorie legato al mondo microscopico. Inizialmente fu il fondatore della relatività generale Albert Einstein a cercare una teoria (sacro graal) in grado di unificare le quattro forze esistenti in natura, quali in breve: -L’elettromagnetismo: che studia i fenomeni di natura elettrica e magnetica, l’interazioni tra correnti elettriche e campi magnetici. -La forza nucleare forte: che è l’interazione tra i quark mediata dai gluoni, in breve quella che rende possibile l’esistenza dei nuclei atomici. -La forza nucleare debole: che può avvenire tra leptoni e quark, tra soli leptoni o tra soli quark, la responsabile del decadimento beta dei nuclei atomici, associato alla radioattività. -La forza di gravità: si manifesta su corpi dotati di una massa, molto più debole (filtrando da dimensioni extra) se confrontata con le altre forze, pur essendo la più importante a livello di cosmologia. Albert Einsein comunque non riusci mai a realizzare il suo sogno, muorì il 18 aprile 1955 a Princeton, New Jersey negli USA. Solo in seguito la meccanica quantistica riusci ad avvicinarsi ad una teoria in grado di realizzare “sacro gaal” di Einstein grazie a varie scoperte e interpretazionivari sperimentali sempre associati al mondo microscopico, come ad esempio il dualismo Onda-Particella (particelle aventi proprieta sia di onda che di particella). Oggigiorno sappiamo che le molecole sono composte da un certo numero di atomi a seconda della materia, ogni atomo a sua volta è composto da un certo numero di protoni e neutroni (costituenti il nucleo atomico) e da un certo numero di elettroni (corrispondenti al numero di protoni se allo stato neutro), mentre ogno protone, neutrone è a sua volta composto da 3 quark. La teoria delle superstringhe prevvede che ogni quark, come ogni elettrone sia composto da corde vibranti infinitamente piccole corrispondenti alle lunghezze di Planck (1,6×10(-35) metri).

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Inoltre la teoria prevvede l’esistenza di simensioni nascoste o aggiuntive: noi perceppiamo 3 dimensioni spaziali + 1 dimensione temporale per un totale di 4 dimensioni spazio-temporali descritto da Albert Einstein. Inizialmente naquero ben 5 varianti della teoria delle stringhe ogniuna delle quali prevvedeva un numero diverso di dimensioni spazio temporali, una variante ad esempio quella bosonica prevvedeva l’esistenza di 26 dimensioni, qulla delle stringe invece l’esistenza di 10 dimensioni e così via… ma tutte queste varianti discordavano tra loro a livello matematico, dunque la domanda era: quale di queste varianti poteva essere la più corretta? In realtà dicevano tutte la stessa cosa, solo grazie all’aggiunta di una dimensione, mettendo in accordo tutte le 5 varianti anche dal punto di vista matematico. La M-Theory meglio nota come teoria delle P-Brane o perstring Theory, prevvede dunque l’esistenza di 11 dimensioni spazio-temporali (10 spaziali+1temporale), mentre ogni quark e ogni elettrone è composto da una varietà di dimensioni delle superstringhe: qulle aventi 0 dinensioni e quindi essere puntiforni. Le stringhe aventi 1 dimensione, le membrane aventi 2 dimensioni e gli oggetti aventi un numero di dimensioni (D) superioni D-Brane. Vi sarebbero inoltre una verietà di tipologia delle superstringhe: quelle di tipo I aventi supersimmetria tra forza e materia, si tratterebbe di stringhe sia chiuse che aperte. Quelle di tipo IIA e IIB aventi entrambi supersimmetria tra forza e materia, si tratterebbe di stringhe solo chiuse e privi di massa, la differenza starebbe nello SPIN in entrambe le direzioni per il primi caso, mentre unidirezionale per il secondo caso. Quelle di tipo HO e HE aventi supersimmetria tra forza e materia, si tratterebbe di stringhe solo chiuse ed eterotiche, cioè le stringhe che si muoverebbero a sinistra differirebbero da quelle che si muovono a destra e viceversa, qui la differenza starebbe nel gruppo simmetrico differente uno dall’altro. In definitiva la M-Theory è una TEO (theory of everything), ossia una teoria del tutto che esaudisce il grande sogno di Albert Einstein, prevvede che tutta la materia, l’energia, il continum spazio-temporale e forse la realtà stessa sia il risultato della manifestazione delle superstringhe che vibrerebbero in un iperspazio di 11 dimensioni spazio-temporali, 7 delle quali nascoste ai nostri sensi, poichè arrotolate attorno alle 3+1 dimensioni a noi visibili. A seconda delle loro proprietà fisiche e a seconda del loro modo di vibrare tali superstringhe definirebbero tutto ciò che esiste nello spazio e nel tempo: una sorta di DIO per il mondo scentifico. Si tratta di una teoria che comunque non potrà mai essere sperimentata direttamente (infatti più che teoria è un modello) in quanto si tratta di entità infinitamente piccole nelle nostre dimensioni a noi visibili ma infinitamente estese in altre dimensioni nascoste ai nostri sensi, anche se potranno essere sperimentate indirettamente quando si concluderâ l’accelleratore particellare di Cern a Ginevra (CH). Molte prove o scoperte sperimentali hanno comunque già valorizzato indirettamente questa bella teoria quantistica. Inoltre la M-Theory è l’unica teoria in grado di mettere d’accordo la relatività generale con la meccanica quantistica altrimenti sempre discordanti tra loro, inoltre tale teoria prevvede l’esistenza di realtà parallele: come una moneta lanciata potrà apparire “testa” o “croce” (per la moneta Svizzera), mentre secondo l’interpretazione dei moltimondi o mondi alternativi si verificano entrambi i casi, solo che noi possiamo percepirne solo uno nella nostra realtà, mentre in una realtà alternativa, si verificherebbe il caso contrario. Potrebbero dunque esistere infiniti mondi paralleli al nostro, alcuni dei quali le condizioni iniziali non hanno permesso lo sviluppo della vita; altri universi paralleli dove la gravità essendo anche solo leggermente più forte avrebbe ricreato un Big Crusch nel giro di pochi decenni dalla nascita dell’universo consumando istantaneamente (pochi anni) il “combustibile” che tiene in vita le stelle; altri ancora dove la forza di gravità essendo leggermente più debole non avrebbe permesso l’aggragazione nei nuclei atomici, inpedendo così la formazione di stelle e pianeti; eccetera eccetera… Ciò risolve anche ogni calcolo probabilistico, se un qualcosa (anche del mondo microscopico) si comporta o si manifesta in una centa maniera piuttosto che in un’altra, si manifesterà in tutte le altre varianti possibili in altre dimensioni parallele che noi non possiano percepire. Da tutto ciò possiamo pure chiaramente dedurne che la vita sulla terra come nell’universo stesso non sia un fattore puramente così casuale, ma bensì molto più semplicemente una delle infinite possibili varianti. Premetto che questa teoria la conosco bene dal punto di vista puramente teorico, spero che la mia spiegazione sia abbastanza chiara.

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