I numeri più strani della teoria delle stringhe

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Introduzione

In fisica, la teoria delle stringhe ha completamente rivoluzionato il mondo scientifico grazie alle sue intuizioni innovative che sono ancora oggi oggetto di molteplici studi da parte di ricercatori in tutto il mondo. Il termine deriva dall'inglese "string" (corda) poiché secondo tale teoria tutto l'universo sarebbe formano da filamenti di energia. Rispetto alle teorie precedenti, la teoria delle stringhe costituisce un modello in cui l'unità fondamentale non è più puntiforme ma è rappresentata da un oggetto ad una dimensione. All'interno di questa famosa teoria sono presenti molteplici numeri e costanti, alcuni molto bizzarri. Ecco i numeri più strani della teoria delle stringhe.

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Numero di dimensioni extra

Nella teoria delle stringhe viene calcolato il numero di dimensioni dell'universo. Anche se ci si potrebbe aspettare che tali dimensioni siano quattro, cioè le tre relativo allo spazio e quella relativa al tempo, in realtà esse sono ben ventisei. Tale numero deriva dalla famosa equazione integrale di Polyakov, anche se tale modello sembra entrare in contraddizione con i fenomeni sperimentali.

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Costante Planck

La costante di Planck, indicato con la lettera "h" in fisica e conosciuta anche come "quanto d'azione" rappresenta la quantità di azione elementare e dimensionalmente corrisponde al prodotto tra un energia ed un tempo. Il suo valore sperimentale è h=4,135667516*10^-15 [eV*s]. È stata scoperta dal noto fisico Max Planck grazie ai suoi studi sulle radiazioni nei corpi neri.

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Costante di struttura fine

Un altro dei numeri strani della teoria delle stringhe è rappresentato dalla costante di struttura fine. Tale grandezza viene solitamente indicata con la lettera greca alfa e caratterizza l'intensità dell'interazione elettromagnetica. Essa è legata alla costante di Planck h con legge di proporzionalità inversa. Il valore della costante di struttura fine è di circa 1/137.

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Energia di Planck

L'energia di Planck, il cui nome è dovuto sempre al famoso fisico, rappresenta la quantità di energia al di sopra della quale la forza gravitazionale diviene dominante. Essa è definita a partire dall'energia posseduta da una massa a riposo. Il suo valore è Ep=sqrt ((h*c^5)/G)=1,22*10^19 [GeV], in cui h è la costante di Planck vista in precedenza, c è la velocità della luce e G rappresenta la costante di gravitazione universale.

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Lunghezza di Planck

L'ultimo dei numeri strani della teoria delle stringhe è la lunghezza di Planck, indicata solitamente in fisica con il simbolo Lp. Essa rappresenta la più piccola distanza al di sotto della quale la definizione di "dimensione" non assume più significato. Il suo valore è Lp=sqrt (h*G/c^3)= 1,616 252 × 10^-35 metri. Tale formula si ottiene mediante passaggi analiti a partire dall'equazione della lunghezza d'onda.

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