Le origini della Fisica delle Particelle

6. La nuova frontiera: le stringhe

di G. Batignani

Occorre premettere che la "teoria delle stringhe" icona_glossario icona_esperto[1]  icona_esperto[73] sembra essere attualmente quella più adatta per spiegare in modo unitario (cioè unificare icona_glossario), la meccanica quantistica, la fisica delle particelle elementari e la gravità. Per esempio, in fisica delle particelle questa teoria dovrebbe fornire la possibilità di spiegare le proprietà fondamentali dei mesoni, come riferito in un articolo di T'Hooft icona_biografia (premio Nobel 1999) "Mesons appear to be well approximated by an effective string model in four dimensions,..."., e probabilmente anche le proprietà dei barioni. Tuttavia,  per essere realmente accettata da tutta la comunità dei fisici, occorre che essa predica, oltre a spiegare le proprietà delle particelle esistenti, nuovi fenomeni osservabili sperimentalmente.

Per quanto riguarda le previsioni, bisogna osservare che esistono diverse "teorie delle stringhe", alcune delle quali sono, per fortuna, solo delle varianti. A grandi linee, esistono due categorie di queste teorie: quelle che prevedono solo l'esistenza dei bosoni icona_glossario (storicamente le prime che sono state studiate) e quelle che prevedono anche l'esistenza dei fermioni icona_glossario. Come si può intuire, le teorie "bosoniche" dovrebbero essere escluse: i fermioni - come i quark, l'elettrone ed il protone - esistono! Per di più, queste teorie prevedevano anche l'esistenza di tachioni icona_esperto[27] icona_esperto[197] icona_esperto[93] - particelle più veloci della luce - che non sono mai state trovate. Resta quindi da esplorare il caso delle teorie delle stringhe "fermioniche". Queste  richiedono l"esistenza di particelle di un nuovo tipo, dette particelle supersimmetriche  icona_glossario', che per ora non sono state mai osservate e la cui  ricerca  è demandata agli acceleratori di nuovo tipo (come LHC icona_linkesterno al CERN icona_linkesterno) oppure  all'individuazione di piccole anomalie nei decadimenti delle particelle attualmente note che contengono quark di tipo  's' o 'b' (da realizzare in apposite " fattorie "di mesoni contenenti quark  's' oppure 'b').

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