La teoria relativistica quantistica del campo ha funzionato molto bene nel descrivere il comportamento e le propriet? delle particelle elementari. Ma la teoria in s? ? valida solo quando la gravit? ? cos? debole che pu? essere trascurata…
La teoria delle particelle funziona quindi solo quando imponiamo che la gravit? non esiste. La teoria della Relativit? Generale ha prodotto una gran serie di intuizioni per quanto riguarda l'Universo, le orbite dei pianeti, l'evoluzione delle stelle e delle galassie, il Big Bang, i buchi neri e le lenti gravitazionali. Ma la teoria funziona bene solo quando imponiamo che l'Universo sia classico e che non sia necessaria la meccanica quantistica nella descrizione della Natura. Si ritiene che la teoria delle stringhe possa colmare questa carenza. In origine, la teoria delle stringhe venne proposta come una spiegazione delle relazioni fra la massa ed il momento angolare di alcune particelle elementari chiamate adroni, che comprendono il protone ed il neutrone. Lo schema tuttavia non funzionava molto bene e cos? la Cromodinamica quantistica rappresent? una teoria migliore per gli adroni. Ma le particelle elementari, nella teoria delle stringhe, si originano come sollecitazioni delle stringhe, ed il risultato di tale sollecitazione ? una particella di massa zero e momento angolare due. In presenza di una valida teoria quantistica della gravit?, la particella che trasmette la forza di gravit? dovrebbe avere massa zero e momento angolare due. Questa particella, teorizzata a lungo dai fisici ? il cosiddetto gravitone. Ci? convinse i primi teorici delle stringhe a proporre che questa teoria venisse applicata non per descrivere gli adroni, ma come teoria della gravit? quantistica, sogno irrealizzato per lunghi anni della comunit? scientifica. Non era per? sufficiente la presenza del gravitone per avvalorare la teoria : infatti esso pu? essere aggiunto manualmente, ma il formalismo matematico che ne deriverebbe sarebbe privo di utilit?. Ci? ? perch? le interazioni fra particelle si verificano in un singolo punto dello spazio-tempo, a distanza zero fra di esse. Per i gravitoni le equazioni a distanza zero fra le particelle forniscono risposte prive di senso. Nella teoria delle stringhe invece, le stringhe vibrano su una distanza piccola ma finita e le soluzioni matematiche hanno un senso. Ci? non significa naturalmente che questa teoria non abbia delle carenze. Ma il comportamento a distanza zero ? tale che si possono combinare insieme meccanica quantistica e gravit? e discutere cos?, sensatamente, di una vibrazione della stringa che trasporta la forza gravitazionale. Questo ha rappresentato un grande ostacolo, superato solo sul finire del XX secolo quando, molti giovani scienziati si impegnarono a studiare la estenuante, complessa ed astratta matematica che sta alla base di una teoria quantistica delle stringhe interattive.
Tradotto ed adattato da
www.superstringtheory.com/basics/basic3.html
