La nascita della teoria delle stringhe

Siamo nel 1968, un giovane fisico fiorentino, l’allora ventiseienne Gabriele Veneziano, con un dottorato al CERN, lavorava ad una serie di esperimenti sull’interazione nucleare forte, facendo collidere atomi ad alte energie. 

Dopo  molti mesi di studi e di calcoli Veneziano si accorse che esisteva una singolare coincidenza tra i suoi dati ed una branca piuttosto esoterica della matematica. In particolare una formula vecchia oltre 200 anni, la cosiddetta funzione beta di Eulero  si accordava perfettamente ai risultati dei suoi calcoli.

Leonhard Euler, conosciuto in Italia come Eulero, svizzero (1707-1783) è stato uno dei più grandi matematici del  suo secolo. Nonostante questa singolare e precisa coincidenza Veneziano non riuscì a capire cosa c’entrasse la funzione beta di Eulero con l’interazione nucleare  forte. 

Nel 1970 Leonard Susskind, Holger Nielsen e Yoichiro  Nambu, in centri di ricerca diversi, pubblicarono  una serie di articoli con i quali prospettarono  una possibile soluzione al  dilemma che aveva afflitto Veneziano. Essi ipotizzarono che l’interazione nucleare forte fosse una specie di minuscola striscia elastica che connetteva le due particelle, in questo caso il formalismo matematico che descriveva questa ipotesi  era perfettamente coincidente con la funzione beta di Eulero.

Queste minuscole strisce elastiche furono battezzate stringhe. Era l’atto ufficiale di  nascita della teoria delle  stringhe. Il  parto della nuova teoria fu  però piuttosto travagliato e controverso. L’articolo di Susskind inizialmente fu rifiutato e qualche tempo dopo si impose all’attenzione della  comunità scientifica una nuova teoria che poggiava saldamente le proprie basi nella tradizionale fisica  dei campi e delle  particella la cromodinamica quantistica.   

Nel  1974 la teoria delle  stringhe sembrava praticamente moribonda. Soltanto John  Schwartz, uno dei sostenitori della  prima ora della nuova teoria ,  insieme ai suoi collaboratori, si intestardì nel  cercare di risolvere le numerose questioni aperte della teoria delle  stringhe. 

Secondo le equazioni quantistiche della teoria le collisioni ad alta energia effettuate negli acceleratori    avrebbero dovuto produrre un gran numero  di particelle con massa zero  (come il fotone) ma con spin 2. Questo risultato sconcertante  fu superato da Schawrtz che postulò come la teoria delle stringhe non doveva essere considerata una teoria  quantistica dell’interazione forte ma piuttosto una teoria quantistica della gravitazione.

E la famosa particella  che secondo i calcoli doveva essere prodotta con massa zero e spin 2, sia pure in via teorica, doveva essere il gravitone

Anche l’articolo di Schawrz fu praticamente  ignorato, a molti sembrava che per validare un’ipotesi teorica si agiva su di essa, forzandola ed adattandola a seconda delle necessità. Era stato, fra l’altro,  il caso della lunghezza delle stringhe che Scharwz aveva drasticamente ridimensionato fino alla  lunghezza di Planck per accordarla  con la debolezza della forza gravitazionale.

Scharwz non mollò e agli inizi degli anni Ottanta  si mise a lavorare insieme a Michael Green per eliminare alcune anomalie che contrastavano con il principio di conservazione dell’energia. Nell’estate del 1984 mentre erano confinati  da un violento temporale nel loro laboratorio di Aspen in Colorado, i due lanciarono nuovamente il calcolo ed al termine di una  lunga elaborazione i computer restituirono i risultati nei quali tutti i contributi nefasti si cancellavano vicendevolmente.

Stavolta l’accoglienza della  comunità scientifica fu molto più interessata e la teoria delle stringhe che si avviava a diventare la teoria delle superstringhe era stata definitivamente  sdoganata. 

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