Cultura
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La ricerca di una teoria unificata:
un problema filosofico
È ormai da qualche decennio che i fisici, dopo i successi eccezionali nella descrizione dell’infinitamente piccolo ed infinitamente grande, stanno tentando di unificare le due grandi teorie: relatività generale e teoria quantistica.
Entrambe hanno superato tutti i test, entrambe hanno fatto previsioni verificate con altissimo grado di confidenza...peccato che siano incompatibili, e finora nessuna teoria sia riuscita a concicliarle in modo completamente soddisfacente.
Descriveremo dopo le due strade più promettenti e battute: la teoria delle stringhe (string theory) e la teoria dei lacci o della ‘schiuma di spin’ (loop quantum gravity).
Ma perché sono incompatibili?
È qui che entra la filosofia, dato che é proprio la base concettuale ad essere diversa, con tutte le conseguenze sull’unificazione: mentre la teoria dei quanti é ancora sostanzialmente newtoniana, con uno spazio tempo fisso che fa da sfondo ai comportamenti delle particelle (delle funzioni d’onda) la relatività generale invece elimina questo riferimento (é come se ogni particella/onda nel suo movimento si trascinasse dietro, modificandolo, lo spazio/tempo intorno).
La maggior parte delle volte il problema sembra irrilevante: la teoria quantistica si applica a scale piccolissime, quella relativistica a scale grandissime, quindi é raro che si applichino contemporaneamente.Ma quando si arriva ad una scala in cui le due teorie coesistono sono guai...
L’unificazione é riuscita solo con la relatività speciale, (Feynmann ha preso il Nobel per questo), ma con la generale l’incompatibilità é proprio sulla base concettuale di fondo.
Dagli anni ’60 é partito il tentativo di unificazione, una ricerca condotta dai fisici e in parallelo dai filosofi-con qualche incontro proficuo.
Nessuna teoria unificata (‘teoria del tutto’) é venuta fuori, anzi..in un certo senso le divisioni si sono approfondite. Mentre i fisici di origine quantistica hanno sviluppato la teoria delle stringhe, quelli di origine relativistica hanno preso altre strade, soprattutto la ‘Loop Quantum Gravity’, che pur facendo passi innanzi notevoli per incorporare ‘l’altra metà’ hanno però mantenuto la diversità concettuale di impostazione rispetto allo spazio-tempo.
Qualcuno (v. Smolin) si lamenta che la situazione ha dato luogo a una vera e propria lotta di potere, coi teorici delle stringhe che hanno occupato la gran parte delle posizioni accademiche e monopolizzano ricerca, finanziamenti e giovani ricercatori. Col pericolo, dice Smolin, di snaturare la natura stessa della Fisica, impegnando i giovani ricercatori in un percorso dove scompare la base stessa della Fisica, l’esperimento (la teoria delle stringhe non ha elementi sperimentabili), e della scientificità (senza esperimenti la teoria delle stringhe non é falsificabile).
26 gennaio 2013