NOVI VELIA
21 SETTEMBRE 2012
L’universo (?)
Nuove dimensioni (?)
L’universo non è soltanto più strano di quanto
immaginiamo.
L’universo è più strano di quanto possiamo immaginare.
Arthur Eddington
28
10 cm....
Dieci miliardi di miliardi di miliardi di
petali di ciliegio!
Tutto (come sempre) parte da Einstein.
RELATIVITA’ → SPAZIO QUADRIMENSIONALE
KALUZA RILANCIA → 4 DIMENSIONI
SPAZIALI E UNA TEMPORALE
Perché non si vede questa
quarta dimensione spaziale?
KLEIN → E’ UNA DIMENSIONE
PICCOLISSIMA
10
33
cm
Ordine di grandezza della scala di Planck.
Un milione
di miliardi di miliardi di miliardi
di volte più piccola
del petalo di ciliegio!
Perché dovrebbe essere importante una
dimensione così piccola?
Non sappiamo quasi niente dell’universo, eppure la fisica
teorica ha sviluppato dei modelli che tentano di spiegare
ogni cosa: le teorie del tutto.
Fisica particelle → Cosmologia
Le superstringhe
Il mondo alla scala
di Planck
Le cose peggiorano!
LE DIMENSIONI DIVENTANO 11 !!!
Se vogliamo sondare la natura per
scoprire queste dimensioni così
piccole occorre molta energia.
DIECI MILIONI DI MILIARDI DI
VOLTE QUELLA DISPONIBILE
CON L’ATTUALE TECNOLOGIA!
La buona notizia...
Le dimensioni diventano più
grandi...(grazie alle brane)
...forse un decimo di millimetro!
Il problema fondamentale di una teoria del tutto è di
unificare la 4 forze fondamentali della natura.
• Interazione forte
• Interazione debole
• Interazione elettromagnetica
Interazione gravitazionale
Sfugge all’unificazione perché è molto più
debole delle altre forze.
Un milione
di miliardi
di miliardi
di miliardi
di volte più piccola della
forza elettrica fra due
elettroni!
Le dimensioni extra spiegherebbero il
perché di questa debolezza.
La gravità sarebbe l’unica delle 4 forze
che si “spalmerebbe” su tutte le
dimensioni dello spaziotempo, mentre
le altre forze sarebbero vincolate alle
“normali” 4 dimensioni.
Prove sperimentali per cercare tracce delle
dimensioni extra dell’universo dell’ordine
del decimo di millimetro possono essere
raccolte già con l’attuale tecnologia
(Fermilab in Illinois).
Quali sarebbero queste tracce?
Le particelle di Kaluza Klein.
Altra buona notizia.
Se la teoria delle
superstringhe è
corretta, i calcoli
predicono la
possibilità di un
grande numero di
universi, ciascuno
dei quali conduce
a leggi e costanti
fisiche diverse.
10
500
Bibliografia
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Passaggi curvi - Lisa Randall – Il Saggiatore
Il grande disegno – S. Hawking – Mondadori
Il paesaggio cosmico – L. Susskind – Adelphi
Un universo diverso – R. Laughlin – Le Scienze
Universo senza stringhe – Lee Smolin - Einaudi