Tutti i fenomeni che si osservano in natura sono riconducibili a quattro tipi di forze. Tra esse quella di gravità è senz’altro la più conosciuta. Ma, agli occhi dei fisici teorici, è anche quella dal comportamento più strano. Oggi però due ricercatori americani ne propongono una spiegazione. Invitandoci a guardare la realtà che ci circonda con occhi un po’ diversi. Lo studio, pubblicato su Physical Review Letters (http://prl.aps.org/), una sorta di bibbia per i fisici di tutto il mondo, suggerisce infatti di ampliare la nostra visione del mondo aggiungendo alla realtà attuale una ulteriore dimensione. Nascoste in essa vivrebbero delle strane particelle chiamate gravitoni, responsabili dell’interazione gravitazionale. E questa teoria, se verificata sperimentalmente, aprirebbe scenari estremamente interessanti: anche la gravità, infatti, come già si sospetta da tempo, avrebbe un comportamento quantistico, ovvero si propagherebbe in pacchetti discreti d’informazione, appunto i gravitoni.
Che lo spazio tridimensionale in cui siamo abituati a pensare non sia sufficiente a descrivere correttamente i fenomeni naturali è un fatto assodato. Fu infatti tale considerazione a spingere Albert Einstein, all’inizio di questo secolo, a formulare la famosa teoria della relatività, che pose il tempo alla stessa stregua dello spazio. E tutta la fisica del Novecento iniziò allora a descrivere fenomeni in quattro dimensioni: lo spazio-tempo, appunto. Ma oggi non basta. Stando infatti ai fisici Lisa Randall della Princeton Univesity e Raman Sundrum della Boston University, ideatori della nuova teoria, è necessario pensare la realtà fisica in cui viviamo come a un luogo 5D.
La necessità di tale ampliamento di orizzonti è dettata dall’idea che le quattro forze oggi conosciute in natura (gravitazionale, elettromagnetica, nucleare forte e nucleare debole) siano in realtà manifestazioni diverse di una stessa interazione. Quella che, probabilmente, dettò le regole dell’origine dell’universo. I fisici, insomma, tentano di realizzare l’ambizioso progetto teorico chiamato Gut (Grand unified theory – http://www.cern.ch/pdg/cpep/grand.html), grazie al quale sarebbe possibile unificare in una sola descrizione le quattro forze che sono responsabili di tutti i fenomeni fisici finora osservati dall’uomo.
Uno dei quesiti aperti della Gut è il cosiddetto “problema gerarchico”, ovvero spiegare perché le energie in gioco nei fenomeni regolati dalla gravità siano drasticamente differenti dalle energie tipiche delle altre tre interazioni. La soluzione a tale problema, ipotizzano i due ricercatori americani, si troverebbe in un mondo a cinque dimensioni, dove l’energia legata alla forza di gravità risulterebbe simile alle altre. La “gerarchia”, che ostacola la realizzazione della Gut, verrebbe insomma distrutta aggiungendo una dimensione al quadro che abbiamo del mondo.
Perchè allora le cose sembrano diverse se ci si “limita” a pensare in 4D? Ciò sarebbe dovuto allo strano comportamento di alcune particelle, battezzate “gravitoni”. Come i fotoni (le particelle che costituiscono la luce) trasportano informazioni riguardo all’interazione elettromagnetica, così i gravitoni sarebbero responsabili dell’interazione gravitazionale. Ma essi vivrebbero per lo più in una invisibile quinta dimensione, affacciandosi di rado nello spazio-tempo, ovvero nel nostro mondo 4D. E questo comportamento spiegherebbe la minore intensità dell’interazione gravitazionale.
Ma non si tratta solo di affascinanti speculazioni teoriche. Se la teoria è corretta, infatti, sarà possibile vedere le nuove particelle in laboratorio, dato che le energie in gioco potrebbero permettere la cattura dei gravitoni a breve termine, per esempio già con il super acceleratore Lhc (http://wwwlhc01.cern.ch/) in costruzione al Cern di Ginevra. E sarebbe questo, per Lhc, un battesimo da Nobel.
