La Teoria delle Superstringhe

La Teoria delle Superstringhe è un tentativo di spiegare tutte le particelle e le forze fondamentali della natura in un'unica teoria considerandole come vibrazioni di sottilissime stringhe supersimmetriche.

La teoria delle superstringhe (super perché supersimmetriche) spiega a livello teorico:

• l'esistenza dei gravitoni
• il perché della presenza delle tre famiglie di particelle
• perché ogni famiglia di particelle abbia certe proprietà (spin, carica, massa)e non altre

Il termine “teoria delle superstringhe” è una contrazione del termine più corretto di "teoria supersimmetrica delle stringhe”. Al momento il problema più importante della fisica teorica consiste nell'armonizzare la relatività generale, che descrive la gravità e viene applicata al macrocosmo (stelle, galassie, ammassi), e la meccanica quantistica che descrive le altre tre forze fondamentali che descrivono il microcosmo (elettroni, fotoni, quark).

L'idea che sta alla base della teoria è che i costituenti fondamentali della realtà sono stringhe o corde di lunghezza pari a quella di Planck (1,616x10^-35 m) che vibrano a frequenze diverse. Il gravitone, la particella proposta quale messaggera della gravità, per esempio, è descritta dalla teoria come una stringa con lunghezza d'onda uguale a zero. Questa particella nasce dalle oscillazioni di una stringa nello spazio e l'elisione di componenti energetiche sui vari piani di vibrazione rende possibile l'esistenza di particelle con massa nulla (ad esempio fotoni) e particelle dotate di massa non nulla ed in cui alcune componenti energetiche non si elidono.

Un'altra condizione prevista dalla teoria è che non vi sono differenze misurabili che possono essere riscontrate tra stringhe che si accartocciano intorno a dimensioni più piccole di loro stesse e quelle che si muovono lungo dimensioni più grandi (cioè, gli effetti in una dimensione di grandezza R sono uguali a quelli in una dimensione di grandezza 1/R). Le singolarità sono evitate in virtù del fatto che le conseguenze del Big Crunch che si osservano non raggiungono mai lo zero. Infatti, potendo l'universo iniziare in una sorta di processo tipo Big Crunch, la teoria delle stringhe ci dice che l'universo non può mai essere più piccolo delle dimensioni di una stringa, che a quel punto deve iniziare ad espandersi.

......