Concetti Chiave
- La teoria delle superstringhe propone che le particelle siano sottilissimi filamenti in vibrazione, con diverse frequenze che rappresentano diverse particelle.
- Le stringhe possono avere estremi liberi o essere chiuse ad anello, con dimensioni estremamente piccole, dell'ordine della lunghezza di Planck.
- Il termine "superstringhe" deriva dall'inclusione della supersimmetria, che prevede coppie di particelle a spin diverso.
- La teoria mira a unificare la meccanica quantistica e la relatività generale, includendo i mediatori delle interazioni fondamentali.
- Critici come Lee Smolin considerano la teoria un esercizio matematico complesso senza riscontri empirici.
La teoria delle superstringhe è basata sull'idea di sostituire tutte le unità di materia e le particelle di campo con delle entità, le stringhe, immaginabili come sottilissimi filamenti in incessante vibrazione, soggetti alle leggi della relatività generale e a quelle della meccanica quantistica. Come una corda di chitarra può emettere note diverse, cosi a ogni frequenza di vibrazione di una stringa corrisponde una differente particella.
Questi filamenti, che la teoria considera con gli estremi liberi, ma talvolta anche chiusi ad anello, avrebbero lunghezze dell'ordine di 10—35 m.
Perché chiamare «superstringhe" i filamenti che generano le particelle dell'universo?
Nelle sue prime versioni la teoria era detta "delle stringhe", e il prefisso "super" fu aggi unto successivamente, quando essa fu dotata di una formulazione matematica che gode di una particolare proprietà di simmetria, chiamata supersimmetria (o SUSY, dalla contrazione del termine inglese supersimmetry).
In termini fisici, la supersimmetria prevede che a ogni particella a spin semintero (elettrone, neutrino, quark) corrisponda una particella a spin intero (selettrone, sneutrino, squark) e viceversa, ogni bosone (fotone, gluone, gravitone) abbia un partner a spin semintero (fotino, gluino, gravitino). La ricerca dei nuovi ospiti di ogni coppia supersimmetrica è aperta: fino a oggi con nessun risultato.
L'interesse della teoria delle superstringhe risiede soprattutto nel fatto che comprende sia le particelle che costituiscono la materia, sia i mediatori del-le interazioni fondamentali, incluso il gravitone del campo gravitazionale. Conciliando la meccanica quantistica con la relatività generale, si candida quindi a costituire la tanto vagheggiata teoria del tutto.
Secondo gli avversari della teoria, fra i quali il fisico statunitense Lee Smolin, essa è tuttavia solo un complicatissimo esercizio di "supermatematica" senza alcuna connessione con la realtà, in quanto incapace di prevedere alcun fenomeno misurabile.
Domande da interrogazione
- Qual è il concetto fondamentale alla base della teoria delle superstringhe?
- Perché le stringhe sono chiamate "superstringhe"?
- Quali sono le critiche principali rivolte alla teoria delle superstringhe?
La teoria delle superstringhe si basa sull'idea di sostituire tutte le unità di materia e le particelle di campo con stringhe, sottilissimi filamenti in vibrazione, che seguono le leggi della relatività generale e della meccanica quantistica.
Il termine "superstringhe" deriva dall'aggiunta del prefisso "super" alla teoria delle stringhe originale, quando è stata dotata di una formulazione matematica con una proprietà di simmetria chiamata supersimmetria.
Secondo i critici, come il fisico Lee Smolin, la teoria delle superstringhe è un complesso esercizio di "supermatematica" senza connessione con la realtà, poiché non riesce a prevedere fenomeni misurabili.
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