Cosa si intende quando si parla di Teoria del Tutto?

La teoria del tutto conosciuta in lingua anglofona come: “theory of everything” (TOE) è un'ipotetica teoria fisica in grado di riunire in un unico quadro tutti fenomeni fisici noti nell'universo.

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la teoria del tutto rappresenta l'ambizione della scienza di sviluppare un modello capace di descrivere e predirre l'universo ed il suo comportamento

È ormai quasi un secolo che gli scienziati cercano di descrivere un modello capace di descrivere e predirre il comportamento dell’universo nella sua interezza, dalle particelle più piccole agli enormi buchi neri supermassicci.
Ricercatori e scienziati sono alla ricerca di un modello simile sin dagli albori del XX secolo quando furono postulate la teoria della meccanica quantistica e la teoria della relatività di Albert Einstein.

Meccanica quantistica e teoria della relatività sono i due pilastri che sorreggono e descrivono la fisica moderna, ognuna nella sua rispettiva area di studio, descrivendo gli oggetti più piccoli e quelli più massicci dell’universo con estrema precisione, ma fallendo quando applicate l’una all’altra.

Ogni tentativo di realizzare una teoria del tutto in grado di unire relatività e meccanica quantistica finora ha miseramente fallito, tanto che alcuni ritengono tale obiettivo impossibile da raggiungere. Fu Albert Einstein, negli anni venti del secolo scorso, a cercare per primo una teoria unificata. Einstein non aveva mai accettato del tutto i paradossi della meccanica quantistica e riteneva che le uniche forze all’epoca note, elettromagnetismo e gravità, potessero essere combinate in un’unica forza.

Voglio sapere come Dio ha creato questo mondo, non mi interessa questo o quel fenomeno, nello spettro di questo o quell’elemento. Voglio conoscere il Suo pensieri; il resto sono solo dettagli” cosi disse Albert Einstein alla giovane studente di fisica Esther Salaman nel 1925.

Ma la ricerca di Einstein, durata per tutta la sua vita, si rivelò vana. “La maggior parte della mia prole intellettuale finisce molto giovane nel cimitero di speranze deluse“, scrisse in una lettera del 1938. Eppure non si arrese e, sul letto di morte, chiese di avere i suoi ultimi appunti sulla teoria del tutto.

Durante la metà del XX secolo, i fisici hanno sviluppato il modello standard, che è stato anche chiamato la “la teoria del quasi tutto”. Descrive le interazioni di tutte le particelle subatomiche note e tre delle quattro forze fondamentali: l’elettromagnetismo e le forze nucleari forti e deboli, ma non include la gravità.

Il modello che includerebbe anche la gravità sarebbe noto come teoria della gravità quantistica. Alcuni ricercatori ritengono che la teoria delle stringhe sia una struttura e si adatta a una teoria del tutto. Tale teoria ipotizza che le particelle siano in realtà entità unidimensionali simili a stringhe che vibrano in una realtà a 11 dimensioni. Le vibrazioni determinano le diverse proprietà delle particelle, come la loro massa e carica.

Per altri scienziati l’idea della teoria delle stringhe è un vicolo cieco intellettuale. Peter Woit, fisico teorico alla Columbia University, ha ripetutamente ammonito i suoi colleghi per aver inseguito quello che considera un sogno immaginario.

Sul blog di Woit si legge: “Il problema di base con la ricerca sull’unificazione della teoria delle stringhe non è che il progresso è stato lento negli ultimi 30 anni, ma è stato negativo, con tutto ciò che è stato appreso mostrando più chiaramente perché l’idea non funzion “.

Anche il fisico Stephen Hawking, Nel suo libro “A Brief History of Time” (Bantam Books, 1988), ha discusso del suo desiderio di aiutare a creare una teoria di tutto (che era anche il titolo del suo film biografico del 2014). Ma il famoso studioso cambiò idea più tardi nella vita; pensava che una simile teoria sarebbe stata fuori portata per sempre perché le descrizioni umane della realtà sono sempre incomplete, secondo una lezione del 2002 disponibile su un sito web dedicato postumo al fisico.

Questo fatto non lo rattristò, ma piuttosto gli diede speranza. “Sono lieto che la nostra ricerca della comprensione non finirà mai e che avremo sempre la sfida di una nuova scoperta“, dichiarò Hawking. “Senza di essa, ristagneremmo“.

Fonte: space.com