Il cosmo sulla brana

In un articolo precedente, Il Big-Bang reloaded , ho spiegato come, secondo Steinhardt  e Turok , il nostro Universo si sia originato da uno dei tanti big-bang dovuti alle collisioni tra due membrane, o meglio brane, della teoria delle stringhe , ipotesi che eliminerebbe dunque il problema della singolarità iniziale. Ma esiste un modo di provare l'esistenza di questi universi paralleli ? Se essi esistono davvero, perchè non possiamo vederli o "toccarli"? 

Nel suo percorso di ricerca, descritto nel libro che vi presento oggi, Passaggi curvi. I misteri delle dimensioni nascoste dell'Universo, edito da Il Saggiatore , Lisa Randall  ha dovuto abbattere, per così dire, alcuni paletti della cosmologia  e della fisica ufficiale e postulare l'esistenza di dimensioni nascoste , arrotolate, che sfuggono alla nostra percezione. Questa nuova visione dell'Universo potrebbe contribuire a risolvere uno dei grandi misteri della scienza moderna che ha a che fare con la gravità .

Infatti, tre secoli fa, Newton  formulò la legge di gravitazione universale ispirato, a quanto si dice, dalla visione della caduta di una mela staccatasi dal ramo di un albero. Si pensa che la gravità sia incontrastabile ma in realtà si tratta di una forza alquanto debole. E' stato trovato che l'elettromagnetismo  è molto più forte della gravità che al confronto risulta incredibilmente debole di circa migliaia di triliardi di volte! La debole intensità della forza di gravità ha disorientato gli scienziati per anni ma oggi la teoria delle stringhe , grazie alle sue membrane e dimensioni extra , sembra offrire un nuovo modo di affrontare il problema. Lisa Randall si è domandata come mai la gravità fosse così debole rispetto alle altre tre forze della natura. Forse la gravità ha la stessa potenza della forza elettromagnetica ma per qualche ragione noi non riusciamo a percepire la sua azione.

Ma perchè la gravità dovrebbe essere diversa e più debole rispetto le altre tre forze fondamentali? Secondo la Teoria M  il punto chiave del problema sta nella forma geometrica delle stringhe. I teorici ritengono che tutto ciò che ci circonda sia composto da stringhe lineari e che gli estremi di ogni stringa siano ancorati alla nostra membrana tridimensionale. Esistono anche degli anelli chiusi che sono invece  responsabili della gravità: essi si chiamano gravitoni . Le stringhe ad anello che formano i gravitoni non hanno estremi che le ancorino di conseguenza essi sono liberi di viaggiare verso altre dimensioni attenuando l'intensità della forza di gravità e facendola sembrare più debole rispetto alle altre tre forze fondamentali. Quindi, questa ipotesi apre una prospettiva affascinante perché se è vero che viviamo su una membrana e se esistono universi paralleli su altre membrane accanto alla nostra forse non li vedremo mai, ma potremo un giorno percepirli grazie alla gravità. Muovendo dalle grandi scoperte del Novecento, in questo libro Randall spiega ai non addetti ai lavori la sua concezione dell'Universo come membrana dotata di quattro dimensioni spazio-temporali immersa in uno spazio multidimensionale, e come questa sia dimostrabile dal punto di vista scientifico.

Ma siamo proprio sicuri che l'Universo sia così come lo descrive la teoria delle stringhe? Davvero il mondo è fatto di stringhe, membrane o universi paralleli e dimensioni extra?