UNIVERSI PARALLELI

M-Teoria e Brane 

Il sogno di tutti gli scienziati, dai tempi di Einstein, è quello di poter dare una spiegazione a qualsiasi fenomeno dell’universo. Oggi, con una teoria che lascia sbalorditi, forse quella spiegazione è stata trovata: l’universo in cui viviamo non è l’unico.

Per anni la scienza ha registrato eventi a cui non sapeva dare risposte, fenomeni inspiegabili legati alla possibile esistenza di dimensioni (mondi?) nascosti impercettibili ai sensi umani. I mistici avevano sempre creduto nell’esistenza di tali luoghi che asserivano essere abitati da fantasmi e spiriti. Fino dal 1920 i fisici dovettero fare i conti con una scomoda scoperta. Cercando le esatte posizioni di particelle atomiche si accorsero che era impossibile collocarle perché gli elettroni non avevano un’unica collocazione. E’ come se le particelle avessero la possibilità di essere in posti diversi nello stesso tempo e la sola spiegazione possibile ipotizzata da gran parte dei fisici, fu che le particelle non esistono solo nel nostro universo (nella nostra dimensione), ma sarebbero presenti anche in altri universi ed addirittura esisterebbe un numero infinito di universi, detti paralleli e diversi uno dall’altro. E’ come se, per esempio, esistesse un universo in cui noi siamo vecchi ed un altro in cui non siamo ancora nati, perché tali dimensioni possono trovarsi in spazi e tempi diversi dal nostro. I fisici danno per certo che ci sia, difatti,  un universo parallelo alternativo al nostro, con una realtà opposta alla nostra. Ma, tale teoria era talmente scomoda che per decenni fu ignorata da molti scienziati. La ricerca di una sola elegante teoria che riassumesse in se tutto il nostro universo è stata quella che inconsapevolmente ha portato gli astrofisici alla scoperta degli universi paralleli con cui poi, tutti gli scienziati dovevano fare i conti. Einstein non era riuscito a completare la sua “teoria del tutto” (Teory of Everything o TOE) ma dopo di lui e fino a pochi anni fa, altri fisici hanno tentato di raggiungere tale fondamentale obiettivo. Nel 1980 ebbe luogo una rivoluzione che fece fare un enorme passo avanti al raggiungimento di quell’obiettivo, con una idea che sembrava concretizzare la teoria del tutto era la “teoria delle stringhe” (vedi a proposito il precedente post “LA TEORIA DELLE STRINGHE”.)

Secondo questa rivoluzionaria teoria, la materia non è fatta di particelle invisibili come si credeva fino a quel momento, ma di stringhe minuscole ed invisibili  attraverso le quali la materia emana una sorta di melodia. Si pensi ad una corda di chitarra che se pizzicata in un certo emette delle frequenze, ma se la si pizzica in un altro modo la stessa corda produrrà altre frequenze o note differenti. Per i fisici, è come se la natura fosse formata da queste piccole note musicali suonate su super-stringhe (le vibrazioni di sottilissime stringhe supersimmetriche). Ma per superare la teoria del tutto di Einstein, questa nuova teoria avrebbe dovuto spiegare anche e principalmente un evento speciale della cosmologia rimasto in sospeso: la nascita dell’universo. Se l’universo è pronto per un’unica spiegazione (TOE), allora la teoria delle stringhe è quella del Big-Bang dovevano fondersi completamente e completarsi l’un l’altra perfettamente. Dopo tutto, la prima aveva a che fare con la nascita dell’universo e l’altra con la materia in essa contenuta. L’attimo iniziale del Big-bang è il più grande mistero della cosmologia e per la sua eccezionalità è stato definito “Singolarità”. Una singolarità gravitazionale è un punto dello spaziotempo in cui il campo gravitazionale ha un valore infinito. Secondo alcune teorie fisiche sull’origine dell’universo, lo stesso potrebbe avere avuto inizio con una singolarità gravitazionale (il big bang appunto) e potrebbe finire con essa (il Big Crunch).

Normalmente siamo abituati a pensare di vivere in un mondo fatto in tre dimensioni (3D), infatti possiamo muoverci: 1– a destra/sinistra; 2– avanti/indietro; 3– in alto/basso. La Fisica però richiedeva altre dimensioni ed Einstein propose il “tempo” come quarta dimensione e successivamente i fisici ne suggerirono una quinta, anch’essa spaziale e poi anche una sesta e col tempo il numero di dimensioni continuava ad aumentare. Le altre dimensioni sarebbero sparse nell’universo e non saremmo in grado di percepirle perché microscopiche. Secondo gli scienziati e la nuova teoria delle stringhe, le dimensioni del nostro universo sarebbero addirittura undici. Anche se all’inizio il solo a sostenere fortemente l’esistenza dell’11/ma dimensione era Paul Steinhardt dell’università di Princenton. I fisici teorici Paul J. Steinhardt e Neil Turok presentarono un nuovo modello di cosmologia, affrontando il Big Bang non come un momento unico ed iniziale nella storia dell’universo, ma un passaggio nell’infinita serie di collisioni tra il nostro e un universo parallelo; un “universo ciclico” il cui modello si avvale dei più recenti sviluppi nella ricerca sulla fisica delle particelle e della teoria delle superstringhe. 

Le minuscole ed invisibili stringhe che avevano dato il nome alla teoria, avrebbero dovuto essere gli elementi costitutivi di tutta la materia dell’universo ma ora, con l’aggiunta dell’11/ma dimensione non erano più tali, si erano dilatate e combinate tra loro dando luogo ad un’altra dimensione. Si arrivò alla stupefacente conclusione che tutta la materia dell’universo era connessa in un unica vasta struttura, una ”membrana di energia”. In pratica tutto il nostro universo è una membrana! Questo dava spiegazione e risolveva alcuni quesiti della fisica rimasti in sospeso.

Gli studi dimostrarono che alcuni universi paralleli avevano la forma di membrane tridimensionali coma il nostro universo, altri, invece, erano solo strati di energia. C’erano membrane cilindriche ed ad anelli. L’undicesima dimensione sembrava zeppa di membrane e ciascuna di esse era un possibile altro universo (M-Teoria)

Il fisico teorico Edward Witten, fu il primo a proporre questa teoria chiamandola “M-teoria”. Essa è una TOE, cioè una teoria del tutto che combina matematicamente le cinque teorie delle superstringhe e la supergravità ad 11 dimensioni, nonché le quattro interazioni fondamentali della fisica quantistica.

Il fisico Alan Guth afferma: “ci potrebbero esserci altri universi paralleli come i nostri e vicini a noi e non potremmo rendercene conto. Potrebbero essere completamente diversi con diverse leggi di natura a noi sconosciute.”

Gli universi paralleli si muovono attraverso l’11/ma dimensione come onde e come ogni onda anche queste si increspano. E sarebbero state proprio queste increspature a formare gli ammassi di materia dopo il Big-bang. Ammassi da cui si è poi generato l’universo a noi conosciuto. I cosmologi disponevano finalmente della spiegazione completa della nascita del nostro universo. Potevano così riportare le nuove leggi della fisica indietro nel tempo, fino al big-ben e prima ancora per rivedere il tutto. Con questi nuovi studi la teoria incompiuta di Einstein potrebbe finalmente essere completata ed in breve tempo.

Ma, si potrebbe anche rimanere delusi perché in fondo, l’Universo non sarebbe più niente di speciale. Solamente uno in mezzo ad un numero infinito di membrane, solamente uno dei molti universi che secondo alcuni formerebbero il “Multiverso” (Con tale termine si intende, appunto, un insieme di universi alternativi al di fuori del nostro spaziotempo).

 

riferimenti: trasmissione “Voyager”

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Una risposta a UNIVERSI PARALLELI

  1. silvestre oliverio ha detto:

    come mai sempre nuove teorie?
    riusciamo forse a vedere il nostro interno dall’esterno?

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