Antonino - Michele - Nardelli

e nelle lunghezze d’onda estremamente piccole, corrispondenti a vibrazioni esterne alla lunghezza
dei raggi cosmici inferiore a 10 -16 m, frequenza superiore a 10 24 Hz ed energia superiore a 10 10 eV.
Per indagare su entità di grandezza ancora più esigue di quelle conosciute ci si deve riferire alla
teoria delle stringhe (Greene 2003, Palumbo 2006a), della quale si ritiene utile, ma non
indispensabile, qui fornire un breve cenno per facilitare il lettore a seguire la presente esposizione.
Concordemente a quanto precede, entità elementari addirittura più piccole dei fotoni e dotate di
frequenze di oscillazione superiori a quelle dei raggi cosmici, non possono immaginarsi o
identificarsi in particelle, bensì in enti vibranti.
Secondo la teoria delle stringhe, appunto, le entità fondamentali non sono particelle puntiformi,
ma assomigliano a “stringhe”, cioè a minuscole corde vibranti di una sola dimensione.
Queste entità vibranti e le particelle elementari esistenti in natura sono legate dalla relazione di
Einstein fra massa ed energia, la quale spiegherebbe la genesi delle particelle dalle stringhe
(Palumbo 2006a).
Le stringhe sono libere di vibrare, proprio come le corde di un violino, e, dalle “note” emesse,
derivano tutte le varie particelle che costituiscono il nostro universo. Una qualsiasi particella
elementare non sarebbe altro che un particolare stato vibratorio di una stringa la quale, osservata da
una certa distanza, si presenta come un minuscolo corpuscolo puntiforme.
In definitiva, secondo la teoria delle stringhe, l’universo sarebbe costituito da stringhe
microscopiche, i cui modi di vibrazione sarebbero all’origine delle masse e delle cariche delle
particelle elementari.
Brian Greene (2003) espone, in maniera estremamente comprensiva ed esaustiva il percorso
della fisica negli ultimi decenni, soffermandosi sulla teoria delle stringhe, sulle dimensioni nascoste
dell’universo, sulla supersimmetria e sulla M-teoria (dove M sta per Mother), ma non si affaccia
sulla struttura dell’organismo umano, la cui fisiologia potrebbe essere interpretata con gli stessi
strumenti mediante i quali la teoria delle stringhe, superato il modello standard incapace di
includere la gravità e di spiegare i dettagli della sua costruzione, ha fornito un enorme contributo
alla formulazione alla teoria dell’unificazione delle forze.
Secondo la teoria delle stringhe, le masse e le cariche delle particelle sono il risultato delle
vibrazioni delle stringhe. Se riuscissimo a “far suonare” una stringa, per esempio pizzicandola,
saremmo in grado di osservare la corrispondenza fra le note delle stringhe, le 19 particelle del
modello standard e le loro proprietà.
Le corde del mondo macroscopico possono presentare vari livelli di tensione: le molle elastiche
dei nostri indumenti, ad esempio, sono molto meno tese rispetto alle corde di un violino, e queste, a
loro volta, sono meno tese ancora delle corde metalliche di un pianoforte.
Se si riuscisse a pizzicare una stringa, potremmo calcolare la resistenza che la corda oppone e
quindi determinare la sua tensione, proprio come si procede per le corde macroscopiche, cosa
praticamente impossibile, per cui Scherck e Schwarz (1974), seguendo un metodo indiretto
scoprirono che uno dei modi di vibrazione della stringa rappresentava il gravitone (l’unità
elementare della forza di gravità). Essi riuscirono poi anche a calcolarne la tensione fondamentale
risultata pari a mille miliardi di miliardi di miliardi di miliardi di tonnellate: la cosiddetta tensione dì
Planck, evidenziando che le stringhe microscopiche sono enormemente rigide rispetto alle corde
elastiche vibranti, implicando importanti conseguenze.
In primo luogo, mentre le corde di un violino o di un pianoforte sono fisse a due estremi, nulla
riesce a tener “ferma” una stringa fondamentale. La straordinaria tensione implica che la stringa si
contrae indisturbata fino ad assumere dimensioni minuscole, il cui ordine di grandezza calcolato è
risultato pari alla lunghezza di Planck: 10 -33 cm (un milionesimo di miliardesimo di miliardesimo di
miliardesimo di centimetro).
Da E = 10 42 = h υ, (dove h è la costante di Planck) segue che la frequenza υ = 10 76 Hz. Ancora,
dalla dimensione di una stringa = 10 -35 m e quindi dal volume V = 10 -105 m 3 , e posto m = ρ V, dove
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