Una forma che è la voce di Dio

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Nell’antichità, i greci crearono il concetto di “atomo”, una particella fondamentale unica e indivisibile che costituisce tutta la realtà. Ne abbiamo fatti di passi avanti da allora, scavando sempre più a fondo fino a scoprire quark, bosoni e le forze fondamentali che regolano la nostra realtà.

Tuttavia, queste nuove scoperte sono mere osservazioni. Non sappiamo perché quelle particelle e quelle forze si comportano in determinati modi, possiamo solo guardare e prendere nota. Per capirne il funzionamento sarebbe necessaria la cosiddetta “teoria del tutto”, una teoria capace di unificare le quattro forze fondamentali dell’universo: forza atomica forte e debole, elettromagnetismo e gravità. Un nobile tentativo è la teoria delle stringhe, che però ha senso unicamente in uno spazio composto non da 4, ma da 10, 11 o anche 26 dimensioni. 

E se ci fosse una risposta molto più semplice, elegante e intuitiva? Se una civiltà avanzata ci fornisse un libro con tutta la sua conoscenza, e esso avesse una sola pagina con un’immagine? Alcuni pensano di averla trovata, una forma capace di racchiudere tutte le informazioni necessarie al funzionamento dell’universo. Una forma nascosta nei più reconditi meandri della geometria.

Nelle parole dei suoi creatori Simon Norton e John Conway: “ha troppe proprietà per essere una coincidenza, non è mai stato spiegato neanche perché è lì, ovviamente non per caso. possiamo spiegarlo in una sola frase: è la voce di dio”

Questa forma è conosciuta come “gruppo lie E8” o, più suggestivamente “il Mostro”, la più misteriosa scoperta matematica mai fatta. Si tratta di un “mucchio” di sfere in 8 dimensioni, che poi è stato proiettato in 4 dimensioni, poi ancora in 3, e infine in due per permetterci di vederlo su uno schermo. Nel 2007 l’astrofisico Anthony Lisi pubblica un paper chiamato “un’eccezionalmente semplice teoria del tutto” basato su questa scoperta.

Ma come può questo mandala spiegare e connettere tutte le forze fondamentali del nostro universo? Dobbiamo prima coprire alcune basi in modo rapido e riduttivo. Teniamo a mente che il Mostro ha 248 intersezioni, i punti rossi nell’immagine. 

Secondo il modello standard della fisica particellare, esistono 12 tipi di particelle che compongono la materia, 12 corrispettivi in antimateria, e 4 bosoni. Ognuna di queste 28 particelle ha 8 “numeri quantici”, ovvero la “carica” energetica della singola particella. Questo ci porta a 224 particelle – un numero vicino al numero di intersezioni nel Mostro.

Lisi ha scoperto che è possibile rappresentare tutte queste particelle matematicamente all’interno del Mostro, in corrispondenza delle intersezioni. Inoltre, le connessioni tra questi punti di intersezioni sono consistenti con le interazioni tra particelle che si osservano nella realtà. In altre parole, se prendiamo il punto relativo al fotone, notiamo che esso è connesso al punto relativo al leptone, che a sua volta è connesso all’elettrone. Secondo le nostre osservazioni, nella realtà un fotone può interagire con un leptone e trasformarlo in elettrone. E così via per ogni altra connessione.

Questo significa che il mostro detiene le chiavi di lettura dell’intero universo? Non per forza. La teoria di Lisi ha subito delle critiche. In primo luogo, Lisi ha estrapolato dal Mostro altre 24 particelle teoriche mai osservate per raggiungere il totale di 248 che proverebbe la teoria definitivamente. Un’altra critica è relativa al fatto che Lisi raggruppa particelle e bosoni nella stessa teoria senza lo stesso rigore matematico di altre teorie, come quella delle stringhe. 

Il dibattito è ancora aperto, e sebbene Lisi sia il primo a definire la sua teoria come “un tentativo molto ambizioso”, ha comunque risposto alle critiche presentando controargomenti convincenti. Ad esempio, giustifica la sua creazione di 24 particelle teoriche con esempi storici: il bosone di Higgs, la famosa “particella di dio” scoperta al CERN di Ginevra, era stato teorizzato decenni prima che si scoprisse. Quindi il salto da teorizzazione matematica di una particella e la sua eventuale scoperta è possibile.

La teoria ha comunque diversi vantaggi rispetto alla competizione. In primo luogo, scoprire una delle particelle teoretiche di Lisi proverebbe definitivamente la teoria – mentre altre teorie non hanno un modo per essere provate definitivamente. 

Ovviamente, l’idea che la risposta alla “domanda fondamentale” sia così semplice è allettante. Una sola struttura che comprende il senso di tutto ciò che osserviamo sarebbe un sacro graal, potremmo usarla come modello per definire praticamente ogni altro evento che avviene nell’infinitamente piccolo. 

Una risposta definitiva non la avremo presto, la ricerca in questo ambito è ancora straordinariamente lenta. Ma se fosse tutto vero? Se l’intera programmazione del nostro universo fosse davvero riassumibile in un singolo foglio a4?

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