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Un recente studio proposto da un gruppo di ricercatori giapponesi, ha fornito prove numeriche sulla vicinanza tra la teoria gravitazionale a dieci dimensioni e la teoria quantistica a dimensioni minori. Il nostro Universo, come spiega un articolo apparso su Nature, potrebbe quindi essere solo una proiezione di molte altre dimensioni che non possiamo osservare.

Nel 1997 il fisico teorico Juan Maldacena propose che un modello dell’Universo in cui la gravità nasce da stringhe infinitamente sottili e vibranti potesse essere reinterpretato in termini della teoria quantistica. Il mondo matematicamente intricato delle stringhe, che esiste in nove dimensioni per lo spazio più una per il tempo, sarebbe solo una proiezione oleografica di un cosmo più semplice con meno dimensioni e dove non c’è gravità.

L’idea di Maldacena entusiasmò i fisici perché dava solide basi alla popolare teoria, non ancora dimostrata, delle stringhe e perché risolveva le incongruenze tra la fisica quantistica e la teoria della gravità di Einstein. In pratica forniva ai fisici una sorta di “stele di Rosetta matematica” che consentiva di tradurre nei due sensi le differenti “lingue” e di conseguenza, di risolvere problemi intrattabili in un modello nell’altro e viceversa. Sebbene la validità delle idee di Maldacena è stato praticamente assunta da allora, al momento non è ancora stata dimostrata rigorosamente.

In due articoli pubblicati su arXiv, Yoshifumi Hyakutake dell’università giapponese di Ibaraki e i suoi colleghi forniscono se non una prova concreta, almeno una prova convincente che la congettura di Maldacena sia vera. I ricercatori hanno eseguito due calcoli separati, per poi compararli.

In un primo articolo, Hyakutake calcola l’energia interna di un buco nero, la posizione del suo evento orizzonte (ovvero la frontiera tra il buco nero e il resto dell’Universo), la sua entropia e altre proprietà basate sulle teoria delle stringhe. Nel secondo lavoro invece viene calcolata l’ energia interna del corrispondente cosmo senza gravità a dimensione più bassa e i risultati numerici ottenuti corrispondono.

“Sembra essere un calcolo corretto”, ha affermato Maldacena che non ha partecipato al lavoro del gruppo giapponese. I risultati “sono un modo interessante per testare le idee nella gravità quantistica e nella teoria delle stringhe“. I due articoli sono infatti il culmine di una serie di articoli prodotti dal gruppo giapponese negli ultimi anni. “L’ intera sequenza dei lavori è molto interessante perché mette alla prova la duplice natura degli universi nei regimi dove non ci sono prove analitiche” ha aggiunto Maldacena.

“Il team giapponese ha confermato numericamente, forse per la prima volta, una congettura di cui eravamo ancora incerti, e cioè che la termodinamica di alcuni buchi neri può essere riprodotta da un universo di dimensioni più basse“, ha dichiarato Leonard Susskind, fisico teorico presso la Stanford University in California, che è stato tra i primi ad esplorare l’idea di universi oleografici.

Nessuno dei due universi-modello esplorato dal team giapponese somiglia al nostro, ha infine osservato Maldacena, tuttavia la prova numerica che questi due mondi apparentemente diversi sono in realtà identici dà effettivamente la speranza che le proprietà gravitazionali del nostro Universo possano un giorno essere spiegate da un cosmo più semplici in termini della teoria quantistica.

a cura di Cristiana Di Russo

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