Astronomia

La teoria di tutto

La teoria di tutto

Consiste in una teoria definitiva, un'equazione unica che risponde a tutte le domande fondamentali dell'Universo.

The Theory of Everything o Unified Theory era il sogno insoddisfatto di Einstein. A questo ha dedicato con passione gli ultimi 30 anni della sua vita. Non ci è riuscito e oggi continua senza scoprirlo.

La teoria di tutto deve spiegare tutte le forze della natura e tutte le caratteristiche dell'energia e della materia. Deve risolvere la questione cosmologica, cioè dare una spiegazione convincente all'origine dell'Universo. Deve unificare la relatività e il quanto, qualcosa che finora non è stato raggiunto. Inoltre, deve integrare altri universi nel caso ce ne siano.

Non sembra un compito facile. Non si sa nemmeno se esiste una teoria in natura. E, se esiste, se è accessibile alla nostra comprensione e ai nostri limiti tecnologici per scoprirlo.

Einstein credeva che una tale teoria esistesse o dovesse esistere. Per lui, l'Universo è qualcosa di armonico e ordinato, in cui tutto è in relazione e ha uno scopo. Credeva nella bellezza della matematica e dell'Universo. Seguì la visione tradizionale di matematici e filosofi greci antichi. Ecco perché non ha accettato il caos del quantum, scoperto di recente a quel tempo. Per Einstein, "Dio non gioca a dadi". Einstein rimase solo nella sua ricerca di una teoria. Durante gli ultimi anni della sua vita ha preso le distanze dai suoi colleghi così tanto che lo hanno deriso e lo hanno preso come un matto.

In precedenza, altre leggi della natura erano unificate. Nel diciannovesimo secolo, Maxwell unificò le forze elettriche e magnetiche nell'elettromagnetismo. All'inizio del XX secolo, la relatività di Einstein unificò lo spazio e il tempo, e in seguito il spazio-tempo con gravità.

Ciò che nessuno è stato ancora in grado di unificare è la relatività con il quanto. La relatività è la legge del grandissimo, delle stelle e delle galassie. Regole quantistiche nelle particelle più piccole, subatomiche. Ma a volte compaiono insieme, come nei buchi neri o nel Big Bang, e la fisica non è stata ancora in grado di riconciliarli.

Il modello standard, che oggi domina la fisica, è riuscito a unificare tre delle quattro forze fondamentali della natura: elettromagnetismo, forza nucleare forte e forza nucleare debole. Tutti e tre si adattano sia alla relatività che al quanto. Il problema è nella quarta forza fondamentale: la gravità, che rimane incompatibile con il quanto.

Oggi la teoria delle stringhe cerca di realizzare il sogno di Einstein. È il candidato principale per una teoria di tutto. Una variante della teoria delle stringhe, la teoria M, ritiene che possa unificare la gravità. Per la teoria M, la gravità non sarebbe una forza ma un tipo di particella causata da una vibrazione speciale delle stringhe. Questa particella elementare sarebbe un bosone chiamato gravitone. Ma ad oggi è solo una teoria non dimostrata.

Se esiste una teoria di tutto o no, rimane uno dei più grandi misteri dell'Universo. Dovremo aspettare ancora a lungo?

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