Passaggi curvi di Lisa Randall

Lisa Randall passaggi curvi
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Sono seduto alla mia scrivania e mi accingo a digitare sui tasti consunti del mio vecchio portatile le parole che comporranno la recensione del libro della professoressa Lisa Randall Passaggi Curvi – I misteri delle dimensioni nascoste dell’Universo“.
Lisa Randall passaggi curviPerché proprio questo libro? La storia è lunga, ma cercherò di riassumerla, si spera, in un articolo poco noioso.
Era una notte buia e tempestosa… no, non va, incipit già scritto da Snoopy, il bracchetto di Charlie Brown! Ok, non era notte e non c’erano le avvisaglie per un temporale. Era un pomeriggio afoso d’inizio luglio di tre anni fa. Non sapendo che fare, digitai su Google Immagini tre fatidiche parole: fisica, donna, sexy. Il motore di ricerca mi presentò i soliti 961.000 risultati nei soliti 0.11 secondi. Oltre alle centinaia di spezzoni di formule in jpeg, un numero, di gran lunga più considerevole, di spezzoni di gambe tornite e tette siliconate, ecco apparirmi tre donne: Margherita Hack astrofisica di fama internazionale, Asia Carrera, ex pornodiva e membro del Mensa, e Lisa Randall, fisica teorica presso la Harvard University. Mentre della Hack sapevo già tutto e della Carrera conoscevo già tutto, la Randall m’incuriosì parecchio:  fisica teorica e bella donna, per giunta ad Harvard, il massimo per i miei sogni proibiti.
Scoprii altresì che è stata la prima donna ad ottenere la cattedra (professore ordinario) di fisica teorica a Princeton, all’MIT e ad Harvard. La sua breve biografia riportava anche la notizia che il suo libro “Passaggi Curvi” (titolo inglese Warped Passages) era stato inserito dal New York Times nell’elenco dei 100 libri da ricordare per l’anno 2005. Non mi dilungo oltre sulle doti della Randall e passo a parlare di “Passaggi curvi”. Mi fu regalato da un carissimo amico al quale reinstallai il sistema operativo sul suo computer. Per sdebitarsi avrebbe voluto regalarmi una bella forma di caciocavallo (il baratto di piccole cose è ancora una simpatica consuetudine per me), se non avessi gentilmente rifiutato per motivi miei supermassivi. Quindi si orientò verso i Jethro Tull, ma possedevo già l’intera discografia. Per farla breve scelsi io e gli chiesi di regalarmi il libro della Randall.

Il libro è “lungo“, come dicevo da fanciullo, al netto della prefazione e degli indici, quasi 500 pagine, belle corpose.
La professoressa Randall inizia ogni capitolo citando il verso di una canzone, presa da un ampio repertorio, che spazia da Frank Sinatra ai Guns’n’Roses passando per Bjork. Inoltre i capitoli sono introdotti da una breve storiella che si sviluppa lungo l’intero libro ed ha come protagonisti due ragazzi, la giudiziosa e riflessiva Athena e il meno giudizioso e un po’ scavezzacollo Ike. In forma allegorica questi siparietti introduttivi conducono il lettore verso i punti salienti del capitolo che la Randall dipana con maestria e rigore scientifico, non tralasciando l’imperativo categorico di un discorso semplice e coinvolgente, ricco di esempi riscontrabili anche nel quotidiano.

L’autrice inizia con un breve excursus delle teorie, protese verso una comprensione più profonda della natura, che il suo lavoro di fisica teorica porta avanti, superando anche asperità notevoli, in questo aiutata, oltre che dal suo genio, forse anche dalla sua passione per il jump climbing. Queste nuove teorie, come noterà l’accorto lettore, cercano di unificare tutte le forze ed abbisognano per farlo di lavorare in spazi con extra-dimensioni oltre alle tre spaziali dell’usuale spazio euclideo e a quella temporale, le dimensioni nascoste del sottotitolo del libro.
Nella seconda parte descrive le due rivoluzionarie teorie del secolo scorso: la teoria della relatività, opera del genio di un solo uomo, Einstein, e la meccanica quantistica, vero salto di qualità, a livello concettuale, nell’ambito della fisica teorica con l’introduzione della quantizzazione dell’energia e del principio d’indeterminazione.
Nella terza parte del libro la bella professoressa ci coinvolge parlandoci di particelle elementari e lo fa dapprima muovendosi nell’affascinante mondo della teoria quantistica dei campi, esaminando, quindi, le varie interazioni a livello quantistico, spiegando la differenza tra particelle che veicolano l’informazione massiva (fermioni) e particelle che veicolano quella di campo (bosoni), in seguito ci conduce per mano nel luna park dell’unificazione delle forze, iniziando con l’unificazione elettrodebole per sorprenderci poi con un tour nel castello incantato del Modello Standard, teoria fenomenologica che unifica l’elettromagnetismo, l’interazione debole e quella forte, lasciando fuori solo la gravità. In esso incontreremo il meccanismo di Higgs e la conseguente rottura spontanea di simmetria.

Ed eccoci giunti all’ultima parte, quella che coinvolge direttamente l’autrice.
Il Modello Standard non riesce ad unificare la gravità con le altre forze in gioco, è troppo debole; in condizioni normali, è 10-40 volte più debole dell’elettromagnetismo. Einstein tentò invano per decenni di unificare queste due forze.
I fisici delle particelle lavorano ancora bene, anche con le enormi energie in gioco negli attuali acceleratori, senza tirare in ballo una teoria quantistica della gravitazione. Ma i teorici, si sa, sono dei petulanti guastafeste e vogliono sempre indagare a fondo; non si arrendono, finché non scorgono simmetrie nascoste, leitmotiv delle loro ricerche e indice, a parer loro, ma anche nostro, della bellezza della natura.
Cosa accadrebbe, si chiede la Randall, se combinassimo la meccanica quantistica, che si occupa dell’infinitamente piccolo, con la relatività generale, tessuto teorico su cui poggia la cosmologia. Con essa abbiamo che lo spazio-tempo può distendersi o curvarsi come un abito fasciante un corpo formoso.
Nel contempo la fisica quantistica postula che su piccole scale le cose diventano casuali. Combinare questi due concetti, spazio-tempo curvo che si modella in base alla quantità di massa presente e casualità insita e sempre più evidente in un viaggio dimensionale a ritroso, implica che, su scale molto piccole, lo spazio-tempo stesso diventi casuale, tendendosi e distendendosi, fino a che eventualmente esso stesso si laceri.
Tutti noi preferiamo immaginare uno spazio-tempo non lacero, ma, perché ciò sia vero, è indispensabile che i blocchi di struttura di base indivisibili della natura non siano puntiformi, ma filiformi, appunto stringhe, che, fortunatamente, hanno una dimensione, la lunghezza. Una lunghezza veramente irrisoria, 10-34 m, ma l’eleganza matematica di questa teoria è per molti fisici teorici ragione sufficiente per proseguire le indagini.
Abbiamo perciò una teoria che ci rassicura sulla resistenza alle lacerazioni del tessuto spazio-temporale, anche a dimensioni  in cui la casualità la fa da padrona. Tutto qui? No, non solo! Le stringhe possono oscillare in un infinito numero di modi differenti. Questa è una idea naturale in musica. Come sappiamo che una ricca e variegata gamma di suoni può essere prodotta soltanto da un singolo violino, così la teoria delle stringhe fa scaturire le differenti particelle e forze proprio dalle armoniche determinate dalle tensioni di queste corde infinitesime che oscillano in una moltitudine di differenti modi.
Sorprendente, ma significativa, è l’ipotesi che lo spazio-tempo non sia quadridimensionale, ma abbia delle dimensioni aggiuntive arrotolate su se stesse e nascoste in uno spazio piccolissimo. Quindi la teoria delle stringhe ci offre un’eccitante visione della natura assemblata con minuscole parti di corda che oscillano in uno spazio con dimensioni nascoste sovrapposte. Riusciremo a dipanare il bandolo della matassa, scusate il gioco di parole voluto, che queste minuscole corde hanno in un certo senso prodotto? Secondo la Randall sì, anche se questo viaggio affascinante ai limiti del nostro potere cognitivo sarà ancora molto lungo ed impegnativo.

Angelo Grimaldi

Lisa Randall
Passaggi Curvi – I misteri delle dimensioni nascoste dell’Universo
Il Saggiatore – 2006
509 pagine – 22,00 euro

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