Un nobel contro le stringhe

Lunedì 2 ottobre, nell' Aula Absidale della chiesa di S. Lucia a Bologna, sono state conferite due lauree honoris causa in Fisica a due illustri fisici statunitensi che, con i loro studi, hanno lasciato un'impronta indelebile nella scienza moderna: il direttore del progetto “International Linear Collider” Prof. Barry C. Barish del Caltech ed il Prof. Sheldon L. Glashow dell'Università di Boston.

Ovviamente l'attenzione maggiore si é concentrata su quest'ultimo, che deve gran parte della propria fama al Premio Nobel, vinto nel 1979 assieme a Steven Weinberg e Abdus Salam, per la scoperta della teoria elettrodebole.

Questa teoria presenta una descrizione unificata di due delle quattro forze fondamentali della natura: quella elettromagnetica e la forza nucleare debole. Pertanto essa ha rappresentato senza ombra di dubbio il primo passo verso la realizzazione, ancora oggi lontana, del sogno di Einstein e di tutta la fisica contemporanea: la descrizione di tutte le forze fondamentali in una grande teoria unificata.

Questa cosiddetta “teoria del tutto” é stata infatti la guida anche del giovane Glashow che, subito dopo la conclusione del dottorato presso l'Università di Harvard, nel 1961 pubblicherà il lavoro che diciott'anni dopo gli procurerà il massimo riconoscimento. D'altra parte, nella sua eccellente carriera di fisico teorico, Glashow sembra non avere mai perduto di vista il fatto che qualsiasi teoria fisica deve, prima o poi, necessariamente fare i conti con la verifica sperimentale. Per comprendere ciò basta leggere il suo discorso tenuto in occasione del Premio Nobel, nel quale non nasconde la preoccupazione del fatto che la conferma alla predizione essenziale della sua teoria non fosse ancora avvenuta: la rivelazione delle particelle mediatrici dell'interazione elettrodebole. Quattro anni più tardi, durante una serie di esperimenti condotti da Carlo Rubbia e Simon van der Meer – che per questo riceveranno il Nobel – presso il CERN di Ginevra, verranno scoperte queste particelle: i bosoni Z°, W+ e W-.

E proprio nel brivido che immaginiamo sia corso lungo la schiena di Glashow durante tutta la lunga attesa di una verifica sperimentale del proprio modello risiede la caratteristica fondamentale di una teoria scientifica; caratteristica che la distingue irrevocabilmente dalla pura speculazione filosofica: la confutabilità. Glashow non poteva essere sicuro, prima della scoperta di Rubbia, che la teoria elettrodebole fosse giusta, ma era sicuro della sua testabilità, e con questa, della sua scientificità.

Ed é forse per questo motivo che, recentemente, il fisico statunitense ha espresso opinioni non certo lusinghiere verso la teoria delle stringhe, in quanto non ritiene accettabile la sua presunta non verificabilità a livello sperimentale.

Per comprendere almeno intuitivamente di cosa si sta parlando, la teoria delle stringhe é un modello fisico che descrive le particelle elementari come cordicine vibranti, i cui diversi modi di vibrare corrispondono ai diversi tipi di particella. In altre parole, é come se avvicinassimo un'immaginaria lente d'ingrandimento sulla particella, che a occhio nudo ci sembra puntiforme, e scoprissimo che in realtà é una piccola corda – o stringa – percorsa da un moto ondulatorio.

Dopo un primo timido interesse negli anni '70, la teoria delle stringhe venne riscoperta tra il 1984 e il 1986, quando i fisici compresero che essa avrebbe potuto descrivere tutte le particelle elementari e le interazioni tra esse, candidandosi quindi come la teoria unificatrice di tutte le forze fondamentali. Per questo motivo la teoria delle stringhe, dagli anni '80 e '90 ai giorni nostri, é diventata l'argomento di maggior interesse dei fisici teorici di tutto il mondo, e ha così convogliato su se stessa la maggior parte degli sforzi e delle risorse della comunità scientifica.

Questo é un altro importante aspetto della teoria delle stringhe che a Glashow sembra proprio non andare giù, tanto che si dice abbia lasciato Harvard per Boston qualche anno fa proprio per la costituzione ad Harvard di un forte gruppo di stringhisti. Inoltre uno dei più grandi problemi della fisica contemporanea, per Glashow, risiede nel fatto che non vi sia più comunicazione tra fisici sperimentali e fisici teorici: “C'é un grande acceleratore di particelle, LHC, che si pensa possa essere messo in funzione entro il 2007, che porterà a numerose scoperte. Chi sarà interessato ad inglobare queste scoperte in una teoria? I giovani fisici teorici! Ma i giovani fisici teorici saranno impegnati nella teoria delle stringhe, e non saranno interessati ai risultati degli esperimenti!”. E a proposito del rapporto tra gli stringhisti e gli altri fisici teorici, Glashow arriva a dire: “noi non ascoltiamo loro, loro non ascoltano noi”.

Sembrerebbe dunque che nella teoria delle stringhe non vi sia proprio nulla da salvare, per Glashow, soprattutto per il fatto che essa non sembra essere testabile con gli apparati sperimentali disponibili oggi e nel prossimo futuro. Una teoria molto bella, quindi, che ha portato ad importantissimi sviluppi nella matematica e consistente con una teoria del tutto, ma fine a se stessa.

Anche se in realtà gli stringhisti sperano nella conferma sperimentale di alcuni effetti indiretti della teoria: per esempio, con la misurazione sempre più precisa delle irregolarità della radiazione cosmica di fondo, con la rivelazione di onde gravitazionali, della quinta dimensione, o con l'osservazione di fenomeni fisici che oggi non riusciamo ancora a prevedere. E' d'obbligo ricordare inoltre che la teoria delle stringhe é considerata anche dai suoi stessi fautori essere ancora in uno “stato larvale”, e che quindi la ricerca dei prossimi anni é appunto indirizzata a trovare altri effetti verificabili, e che, in fondo, anche la teoria di Glashow, Weinberg e Salam ha avuto bisogno di ben ventidue anni prima di essere verificata.