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La teoria delle stringhe

Libri-di-testo

Relatività contro Meccanica Quantistica

tesina esame di stato di Gaia Del Mauro

Classe 5°A – Liceo Scientifico G.B. Vico – Anno Scolastico 2007/2008

Introduzione

La fisica moderna si basa su due fondamentali pilastri:

Nonostante entrambe le teorie siano state confermate sperimentalmente,  esse non possono essere giuste entrambe, sono cioè incompatibili fra loro. La  soluzione di questo dilemma è il problema centrale della fisica contemporanea.

Generalmente, i fisici si rivolgono di volta in volta alla relatività generale oppure alla meccanica quantistica, e solo in situazioni eccezionali abbiamo bisogno sia dell’una che dell’altra. Per esempio, quando ci occupiamo del centro di un buco nero (in cui una massa enorme ha dimensioni minuscole) o dell’origine dell’universo (all’epoca del big bang, l’intero universo è schizzato fuori da un punto: densità e ed energia erano praticamente infinite).

Le equazioni delle due teorie, se combinate, forniscono risultati privi di senso.

La teoria delle superstringhe, seppur giovane (elaborata negli anni 80) e non ancora compiuta, forse risolve il conflitto fra le due grandi teorie:

in questa teoria relatività generale e meccanica quantistica hanno bisogno l’una dell’altra per dare senso al tutto;

inoltre,  la teoria introduce un’unica equazione fondamentale, che descrive un unico principio fisico che regola l’universo.

Ecco l’idea base su cui si fonda tale teoria: le particelle fondamentali che costituiscono la materia e che sono descritte nel Modello Standard (quark e leptoni) non sono puntiformi, ma consistono di un minuscolo anello unidimensionale, cioè un filamento che danza, oscilla, vibra. I fisici moderni lo hanno chiamato stringa.

Tale teoria potrebbe anche rappresentare la Teoria del Tutto”, TOE, in base alla quale tutta la materia e tutte le forze sarebbero unificate come oscillazione delle stringhe.

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