Cinquantamila.it La storia raccontata da Giorgio Dell'Arti

La guerra delle stringhe - Dieci anni dopo il bestseller di Brian Greene l´ultima "teoria del tutto" divide gli scienziati - Il fisico americano: "Questa è la strada per realizzare il sogno di Einstein" - Per i sostenitori, è la migliore candidata a diventare la "teoria del tutto". Quella capace di unificare le quattro forze della natura, di mettere d´accordo la relatività di Einstein e la meccanica quantistica, di spiegare il complicato zoo delle particelle elementari, di chiarire l´evoluzione del cosmo e, forse, di dirci qualcosa sulle più enigmatiche entità che lo abitano, la materia oscura e l´energia oscura. Per i detrattori – non moltissimi, ma piuttosto agguerriti – è un fallimento, che ha impegnato due o tre generazioni di fisici teorici per partorire un modello esteticamente ineccepibile ma del tutto inutile. la teoria delle stringhe, per cui le particelle non sono punti senza dimensioni, ma minuscole corde a una scala tremendamente più piccola di quella dei nuclei atomici, invisibili al più potente dei microscopi. Sarebbero le loro vibrazioni a produrre la materia e a governarne le interazioni. Sono passati dieci anni da quando è arrivata al grande pubblico, grazie a un clamoroso successo editoriale. Più di un milione di copie vendute, finalista al Pulitzer nel 2000, L´universo elegante (Einaudi, 13, 50 euro) ha fatto di Brian Greene una star indiscussa della divulgazione. Ma era già da tempo uno dei più brillanti giovani fisici teorici. "A metà degli anni ottanta, mentre mi laureavo, le stringhe stavano catturando l´attenzione dei teorici. E per i giovani erano un´opportunità, gettando nuova luce su un interrogativo sollevato da Albert Einstein: esiste una teoria unificata che abbracci tutte le forze della natura? Mi ci appassionai". Tanto che presto ha sentito l´esigenza di illustrarla in un libro divulgativo. "Le domande che hanno motivato me e altri fisici – spiega – domande del genere "come è nato l´universo?", "da dove viene il tempo?", sono le stesse che la nostra specie si pone dall´inizio della civiltà. E noi dobbiamo permettere al grande pubblico di gettare uno sguardo sui progressi fatti nell´indagare le leggi della natura. Peraltro in dieci anni il panorama delle stringhe è cambiato. Con due grandi novità. La prima è che abbiamo superato parecchie approssimazioni. E poi abbiamo iniziato a sospettare che la teoria possa descrivere moltissimi universi, e il nostro sarebbe solo uno dei tanti. Progressi che credevo impossibili quando ho iniziato a lavorarci". Intanto anche gli oppositori si sono dati alla divulgazione. Nel 2007 sono usciti L´universo senza stringhe (Einaudi), di Lee Smolin, e Neanche sbagliata (Codice), di Peter Woit. "Lo scetticismo è nella natura della scienza", commenta Greene. "Io non credo che la teoria delle stringhe sia giusta; non credo che nulla sia giusto, finché non è confermato sperimentalmente. Penso però che sia la strada più promettente per realizzare il sogno di Einstein. Ma credo che la salute della fisica sia riflessa anche dal fatto che si adottino strategie diverse per affrontare i problemi irrisolti". Perciò, dice, è positivo che molti teorici si siano avventurati su sentieri diversi da quello delle stringhe. Alla fine, sarà la natura a dirci qual era la strada giusta. Concorda con il giovane collega, Gabriele Veneziano, teorico al CERN di Ginevra e professore al Collège de France, che a 26 anni, l´età di Einstein quando elaborò la relatività speciale, introdusse per la prima volta la rivoluzionaria idea delle stringhe. "Sono passati 41 anni", dice con nostalgia. "Con altri, avevamo ipotizzato che le forze che tengono insieme un protone o un neutrone si potessero spiegare ammettendo che al loro interno ci fossero minuscole corde vibranti. Ma quella teoria non funzionava, e fu abbandonata. Poi, nel 1974, il francese Scherk e l´americano Schwarz pensarono che, riducendo drasticamente le dimensioni delle stringhe, avrebbero potuto descrivere la gravità, riconciliando meccanica quantistica e relatività. Perciò mi piace pensare che la natura, ingannandoci, ci abbia fatto scoprire la teoria delle stringhe". In questa visione, le particelle elementari sono oggetti estesi, filiformi, che vibrano come una corda di violino. "Come la corda emette note diverse – spiega Veneziano – così i diversi modi di vibrare delle stringhe corrispondono a diverse particelle. La differenza è che le stringhe hanno bisogno della meccanica quantistica, che produce effetti che mi piace definire "miracolosi". Fra questi, predice l´esistenza di particelle prive di massa come il gravitone e il fotone. Ciò significa che è automaticamente una teoria della gravità, dell´elettromagnetismo e delle altre interazioni che conosciamo". Però, dicono gli scettici, c´è anche qualche problema… "Sì – ammette Veneziano – c´è qualcosa di cui faremmo volentieri a meno: per esempio il fatto che perché la teoria sia consistente occorre ipotizzare che esistano sei o sette dimensioni in più delle quattro che conosciamo, oppure che predice anche particelle prive di massa che non vorremmo, perché producono interazioni che non si osservano in natura. E questo è un ostacolo che potrebbe renderla incompatibile con i dati sperimentali". Veneziano, però respinge al mittente l´accusa secondo cui la teoria, non facendo previsioni sui fenomeni, non sarebbe falsificabile. "La vecchia teoria delle stringhe fu abbandonata anche perché prevedeva l´esistenza di particelle che non si osservano nelle forze nucleari. E come la vecchia teoria è morta perché faceva previsioni non conformi ai dati, così potrebbe morire anche la nuova… Insomma, secondo me la non falsificabilità della teoria dipende dalla nostra attuale incapacità di risolverla abbastanza a fondo. Non è una questione di principio". Tra tre mesi ripartirà LHC, il grande acceleratore del CERN. E anche i fisici teorici vi ripongono grandi speranze. "Lo scenario più pessimista – prosegue Veneziano – è che si trovi solo la famosa particella di Higgs, responsabile della massa di tutte le altre. Sarebbe una scoperta importante, ma farebbe un po´ morire la ricerca". Poi, potremmo trovare un nuovo mondo di particelle "cugine" di quelle che conosciamo, la più leggera della quali sarebbe un buon candidato per la materia oscura. Ma il fisico italiano si spinge oltre. "Per le stringhe un auspicio, per quanto improbabile, è osservare qualche effetto "esotico" delle dimensioni supplementari dello spazio. La cosa migliore, però, sarebbe trovare qualcosa che finora nessuno ha immaginato, fenomeni nuovi e inattesi. questo il sogno di chi ama indagare la natura".

MARCO CATTANEO