cos'è una superstringa?

Question

SPIEGATEMELO IN TERMINI SEMPLICI GRAZIE

Answer 1

Se buonanotte in termini semplici!!!!
Vabbe' ci provo. Ti accenno prima un po' di storia sulla teoria delle stringhe per poi ampliarmi nella teoria delle superstringhe addentrandomi nella teoria M.
Secondo la teoria delle stringhe l'universo intero è generato da una infinità di cordicelle che vibrano e paradossalmente, sebbene questa idea possa sembrare fantasiosa e parto della sola grande immaginazione di grandi fisici come Schwarz e Susskind che furono i primi ad addentrarsi nel modo delle stringhe, è adatta a descrivere qualsiasi tipo di scoperta fisica si sia mai fatta. A differenza della visione tradizionale, i costituenti ultimi della materia non sono particelle puntiformi quali elettroni (fermioni) e quark (bosoni) ,come sostiene anche il modello standard di cui ti darò un accenno a breve, ma dei piccoli filamenti in perenne oscillazione, appunto "string", che possono essere aperti o chiusi e lunghi appena 10^-34 m, molto più piccoli dell'elettrone per intenderci, e sono queste stringhe che creano con le loro oscillazioni sia la materia che le forze proprio come le note prodotte dalle corde di un violino e quindi le particelle sono solo la manifestazione dei vari modi in cui vibrano le stringhe e ciò vale non solo per le particelle descriventi la materia (fermioni) ma anche per i mediatori di interazione (bosoni) e quindi possono rapèpresentare il mezzo per fornire una teoria del tutto anche se sperimentalmente si deve aspettare la fine del processo sperimentale al LHC del Cern nel 2010. Secondo il modello standard, la teoria che descrive il mondo subatomico, vi sono 25 particelle elementari che formano la materia e che trasportano le 4 forze fondamentali la teoria delle stringhe invece prevede che queste siano il frutto di oscillazioni dei filamenti che le compongono. Tale teoria nacque all'inizio degli anni '70 quando il fisico italiano Veneziano nel tentativo di fornire una equazione che descrivesse i modelli adronici (le interazioni forti che tengono insieme protoni e neutroni) si imbatte' nella equazione di Eulero, una equazione che secoli prima era stata strutturata da Eulero solo come mera indagine matematica. Il fisico Susskind notò che gli oggetti che potevano bene descrivere quella equazione erano appunto stringhe in perenne oscillazione ma, date le innumerevoli anomalie matematiche, la previsione di uno spazio a 26 dimensioni, l'inconveniente della forzata esistenza di una particella a massa zero come mediatrice, stile fotoni per intenderci, la teoria venne abbandonata dai più senza il minimo consenso. La caparpietà di Schwarz però consentì di creare un modello sussistente a dieci dimensioni se si ipotizzava come particella mediatrice il gravitone ma le anomalie matematiche restavano. Nel 1984 nella molteplicità delle diverse teorie delle stringhe Schwarz e Green riuscirono a trovare che 5 di queste teorie erano coerenti, non comportavano contraddizioni matematiche o come si suol dire non erano tachioniche.
Queste 5 teorie possedevano una caratteristica fondamentale: "la supersimmetria" secondo la quale ad ogni particella si associa una sua forza relativa e quindi la teoria delle stringhe diventa la teoria delle "superstringhe" che postula quindi una enormità di nuove particelle da scoprire associate alle interazioni. La grande rivoluzione che risiede in questa teoria è nelle dimensioni spaziali che sarebbero nove e non 3 ma quelle aggiuntive piccole e arrotolate. In pratica le dimensioni aggiuntive sono in una scala a noi ancora non percepibile, come si ha nella osservazione di un sottile filo visto da lontano che ci appare solo lineare ma che ha dimensionalità. Nel 1995 ci fu la grande rivoluzione che mise fine all'ultimo ostacolo della teoria delle stringhe :le 5 teorie diverse. Fu Witten che scoprì che le 5 teorie erano solo modi diversi di analizzare matematicamente le stesse questioni! In pratica la teoria delle stringhe è unica ed egli stesso con spocchiosità chiamò questa teoria M (madre, magia, mistero). Tale teoria, che è la sovrastruttura delle 5 teorie delle stringhe, però richiede una decima dimensione spaziale e, oltre alle stringhe, di altri oggetti intensamente oscillanti che si possono estendere in più dimensioni chiamati "brane" come diminutivo di membrane. Non si esclude che l'universo stesso in toto possa essere una grossa brana tridimensionale fluttuante nello spazio a dieci dimensioni e non si esclude quindi l'esistenza di universi paralleli con dimensioni aggiuntive non più piccolissime ma a noi incomprensibili e irrilevabili dato che tutte le forze e la materia non possono lasciare la brana di appartenenza, per farti un esempio siamo come il topolino dei giornaletti che essendo bidimensionale non ha coscienza della nostra tridimensionalità dato che non ci può osservare dal suo mondo bidimensionale. L'unico mediatore fra le brane è la gravità che può passare da una brana all'altra. In questi termini la rivelazione di anomalie gravitazionali, la gravità decresce col quadrato della distanza nel nostro mondo tridimensionale ma non in un mondo a più dimensioni, potrebbe fornirci quindi indicazione di un passaggio fra le brane ma per rilevare un'onda gravitazionale si deve aspettare un evento catastrofico come l'esplosione di una supernova abbastanza vicina da rivelarne gli effetti o attendre che LHC dia i primi risultati e fornisca le particelle previste dalla supersimmetria.

Mi auguro di non essere stato prolisso troppo e di non aver toccato argomenti troppo difficili ma come sosteneva Einstein " E' difficile spiegare come si fanno le fettuccine a chi non è nemmeno a conoscenza di cosa sia la farina "
La teria delle stringhe e la teoria M toccano campi matematici non di facile comprensione e si deve essere preparati sulle teoria di gauge capire cosa siano i path integral avere conoscenza dei gruppi e delle loro trasformazioni. Nella divulgazione nulla si può fare di più che accennare alla madre di tutte le teorie.

Answer 2

I due parole la stringa:
Una cordinella di lunghezza l = (Gh/c^3)^0,5 = 10^-35 metri.
G cost. gravitazionale, h = cost. di Planck c = vel della luce.

Al posto di usare delle particelle si usano questi filamenti cortissimi come vedi..perche? Molto semplice perche così si riducono e di molto i parametri liberi nelle equazioni infatti con la teoria delle stringhe esiste un solo parametro libero la tensione della cordicella!!!! Il paragone con la musica è perfetto la vibrazione che emetti tirando la corda genera tutti i tipi di particelle che conosciamo. Poichè esisto 5 teorie dlle stringhe fondamentali ..allora il nostro universo è un violino a 5 corde e la musica che produce è tutto quello ch esite.
La superstringa è la t. delle stringhe passata attraverso l'ipotesi della supersimmetria...ma questo è un altro discorso...

Answer 3

No ne so nulla ma forse dal punto di vista divulgativo prova qualche libro di Hawking, tipo L'Universo in un guscio di noce. Ci sono illustrazioni fantastiche
Ciao

Answer 4

Una stringa con la tuta blu e il mantello rosso!