Advertisements
Rosebud, Dublin, Ireland – Year 7º. Breaking News

Dalla teoria delle stringhe alla M-theory: ritratto di un matematico geniale, ritratto di Ed Witten.

AFORISMI MEMORABILI – QUOTES TO REMEMBER

Uno stupido che cammina va più lontano di dieci intellettuali seduti.
(Jacques Séguéla)

I NOSTRI AFORISMI – OUR QUOTES

Oggi c’é un occhiello su Il Fatto Quotidiano di Travaglio che davvero si sarebbe voluto non vedere, un altro sputo sulla dignità del professionismo informazionale in questo Paese condannato al declino e al bigottismo anche intellettuale.  Ecco dunque che da cotanta finestra Vittorio Feltri pontifica: “Il Fatto scrive che sto con Renzi? Meglio renzista che figlio di puttana”.

Eh no, caro Feltri, su questo non c’é partita: meglio, centomila volte meglio figli di puttana che renzisti! ….

In fondo, l’ennesima dimostrazione che il giornalismo italiano è un mero apostrofo distopico e ridondante tra le parole “Capo, quanto vuoi che mi fletta?”.

(Dal “Diario dai giorni del golpe bianco” di Rina Brundu, prossimamente).

Rina Brundu

stringheIn principio (or thereabouts) c’erano 5 teorie delle stringhe. Cinque teorie delle stringhe tese a spiegare in maniera ancora incompleta la totalità delle regole che dirimono sulle dinamiche dell’universo. Poi arrivò il genio matematico di Ed Witten (1)…. Meglio ancora, nel 1995 arrivò il tempo dell’annuale conferenza dei fisici teorici organizzata dalla University of Southern California e arrivò il momento in cui Ed Witten decise di rendere quel particolare raduno a suo modo… memorabile. Come racconta lui stesso in numerose interviste successive, Witten ricercava qualcosa che “facesse la differenza” per la fisica quantistica in quello specifico momento storico. Si concentrò dunque sulle cinque teorie delle stringhe esistenti e decise di….eliminarne qualcuna.

Fu così che, in una atmostera galvanizzata – come fa notare Brian Greene in numerosi documentari dedicati – il genio matematico di Baltimora stupì i fisici teorici colà convenuti proponendo alla loro attenzione una diversa, quanto spettacolare, prospettiva di osservazione delle teorie delle stringhe già cogitate. Tempo dopo, ricordando quella conferenza, lo stesso Leonard Susskind rivelò che quando Witten iniziò a parlare, pronunciò alcune parole… particolari. Alcune parole che lo colpirono, alcune parole che catturarono la sua attenzione per tutta la durata della presentazione e che paradossalmente lo distrassero da quanto l’altro andava spiegando… Ma tutti gli altri colleghi seguirono attentamente il discorso che il vincitore della Fields nell’A.D. 1990 andava facendo, e ne restarono affascinati. Finanche conquistati. Di fatto Ed Witten riuscì a dissipare i dubbi e le perplessità dei presenti e fu così che quel giorno tenne a battesimo la cosiddetta M-Teoria o M-Theory.

In realtà Ed Witten fece molto di più! Con l’unificazione delle cinque teorie già note, infatti, la stessa teoria delle stringhe, da un punto di vista strettamente tecnico, cessava di esistere in quanto tale e diventava semplicemente M-Theory. Una M-theory che non ha mai saputo chiarire il ruolo della M nel nome (alcuni speculano che tale consonante sia in realtà la W di Witten rovesciata, altri ritengono che voglia dire mistero, magia, matrix, madre, mostro, finanche madness, ovvero follia!), ma che in compenso ha risposto a molte delle altre domande fondamentali che gli string-theorists di lunga data si ponevano in quei giorni.

Cos’è dunque la M-Theory? La M-Theory è semplicemente una diversa prospettiva di approccio alla teoria delle stringhe. Nello specifico matematico (della matematica formidabile utilizzata!), le equazioni di Witten hanno dimostrato che le cinque teorie delle stringhe esistenti erano in realtà solo cinque modi differenti di guardare alla stessa… faccenda. Insomma, per certi versi Witten ha validato i lavori dei teorici che lo avevano preceduto e ha dato nuova dignità e nuova energia alla speculazione fisica di cui si erano sempre occupati. Naturalmente la M-Theory portava seco anche delle conseguenze “tecniche” importanti e ben precise che giustificavano il cambiamento della prospettiva di visione proposto. Fino a quel momento, infatti, la multidimensionalità supportata dalle diverse teorie delle stringhe indicava in numero di 10 le dimensioni fisiche esistenti: una temporale, tre spaziali e 6 dimensioni extra piuttosto piccole e invisibili ai nostri sensi. La M-Theory, invece, per poter “funzionare” al meglio necessitava di utilizzare 11 dimensioni: il genio di Witten ha quindi messo in campo una nuova dimensione extra mai considerata prima.

Domanda: ma se il nostro cervello non riesce neppure a visualizzarle da dove provengono queste dimensioni-altre? Ovviamente sono figlie della matematica utilizzata perché la logica di fondo racconta che le “stringhe” hanno bisogno di più di tre dimensioni spaziali per muoversi, per vibrare. Inutile spiegare che più dimensioni ci sono più libertà-di-movimento avranno le stringhe, più cose potranno… fare. Per esempio, la M-Theory dice che se collocata dentro questo straordinario contesto ad 11 dimensioni una stringa può accrescersi, allargarsi, fino a diventare una sorta di membrana, un cosiddetto brane che può ingrandirsi al punto da racchiudere in sé un intero universo. Le implicazioni di un simile ragionamento sono eccezionali, perché è dalla stessa cogitazione che deriva l’idea del multiverso, o detto più semplicemente di uno spazio multidimensionale esterno che contiene al suo interno infiniti universi ciascuno regolato da leggi fisiche proprie.

Collegata a questo discorso è anche la nuova soluzione che offre la M-Theory ad un problema antico, ovvero quello della “debolezza” della forza di gravità rispetto alle altre forze conosciute in fisica (2). Detto in breve la motivazione fondamentale di questa debolezza sarebbe dovuta alla particolare forma-chiusa (simile per esempio ad un elastico di gomma), di alcune stringhe, chiamate gravitoni (3), le quali sono responsabili per la gravità e in quanto stringhe non aperte e non fissate alla membrana tridimensionale (come accade per le altre stringhe teorizzate dalla M-Theory), possono “sconfinare” negli altri universi del multiverso, proprio come le onde acustiche muovono da un qualsiasi campo dove avviene un qualsiasi scontro tra due o più oggetti fisici. Ne deriva che la gravità non sarebbe forza più-debole ma sarebbe forza uguale alle altre, semplicemente tale forza si presenta a noi, alla nostra realtà contingente, “diluita” nelle sue possibilità.

Portando agli estremi una simile teorizzazione la gravità diventa infine una sorta di passepartout cosmico verso gli altri universi che non potremmo mai visitare….  Scienza? Fantascienza? M per madness e per follia? Di sicuro vi è che questi ragionamenti trovano formidabile conforto nella fenomenale logica interna di cui fa vanto l’unico strumento che ad oggi si è dimostrato valido quando si è tentato di comprendere come funziona il nostro mondo. Ovvero, dell’unico strumento che ad oggi si può considerare a buon diritto il linguaggio dell’universo: la matematica. Uno strumento che, come si evince, Ed Witten sa utilizzare meglio di chiunque perché, per dirla con un suo collega di cui non ricordo il nome: “Se tutti noi fisici teorici siamo smart, Ed outsmarts us all!”.

Rina Brundu

In Dublino, 15 dicembre 2012.

PS nota: prima o poi mi deciderò ad editare questo pezzo, sorry for the delay, ma grazie ai tanti, tantissimi che lo leggono!

____________________________________________________________

Note:

(1) Edward Witten (Baltimora, 26 agosto 1951) è un matematico e fisico statunitense. Vincitore della Medaglia Fields nel 1990, professore all’Institute for Advanced Study, è il fondatore della M-teoria. Ha dato contributi essenziali alla teoria delle stringhe e alla teoria quantistica dei campi.

Witten è nato a Baltimora, nel Maryland, in una famiglia di origini ebraiche, figlio di Lorraine W. Witten e di Louis Witten, un fisico specializzato in gravitazione e relatività generale. Inizialmente la sua carriera sembra più indirizzata verso materie di tipo umanistico: infatti ottiene un diploma in storia alla Brandeis University. La sua intenzione iniziale era quella di diventare un giornalista politico, perciò pubblicò articoli sul New Republic e sul Nation. Ha anche lavorato brevemente per la campagna presidenziale di George McGovern, ritornando poi però all’università, dove nel 1976 conseguì il dottorato in fisica alla Princeton University: proprio qui cominciò ad esercitare come professore, dopo un periodo trascorso alla Harvard University. Dopo due anni (1999-2001) spesi al California Institute of Technology, è attualmente professore di fisica matematica all’Institute for Advanced Study. È sposato con Chiara Nappi, professoressa di fisica alla Princeton University di origini napoletane.

L’attività di Witten unisce alla fisica pura una straordinaria conoscenza della matematica moderna. È stato inizialmente attivo nella teoria quantistica dei campi e in teoria delle stringhe, oltre che nelle relative aree matematiche di topologia e geometria. Tra i suoi numerosi contributi vi sono la prova del teorema dell’energia positiva della relatività generale, il suo lavoro sulla supersimmetria e la teoria di Morse, l’introduzione ad una teoria quantistica dei campi topologici e le pubblicazioni relative alla simmetria speculare e le teorie di gauge supersimmetriche, nonché la congettura riguardo all’esistenza della M-teoria.

Witten è profondamente ammirato: Sir Michael Atiyah, per esempio, ha detto di lui: “Sebbene egli sia di fatto un fisico, la sua padronanza della matematica è posseduta da pochi matematici… Più di una volta ha sorpreso la comunità matematica con la sue brillanti applicazioni dei principi fisici portando a nuovi e profondi teoremi matematici… ha ottenuto un profondo impatto sulla matematica contemporanea. Nelle sue mani la fisica è tornata ancora ad essere una fonte di ispirazione e comprensione per la matematica”.

La sua prolifica produzione è stata subito premiata da numerosi riconoscimenti, tra cui una borsa di studio della MacArthur, una medaglia Fields, e la National Medal of Science (2004). Papa Benedetto XVI ha nominato Witten membro della Pontificia Accademia delle Scienze (2006). È anche comparso sulla rivista TIME nominato nella lista delle cento persone più influenti del 2004. È stato citato in un episodio del 1999 della serie a cartoni animati Futurama. Witten ha il più alto h-index di qualunque altro fisico vivente (questa breve biografia è tratta dalla pagina di Wikipedia di Ed Witten).

(2) Le quattro forze principali conosciute in fisica sono la forza gravitazionale, la forza elettromagnetica, la forza nucleare debole, la forza nucleare forte.

(3) L’esistenza di questa particella però non è stata ancora sperimentalmente provata.

Related Links:

Dalla Teoria delle Stringhe alla caccia al Bosone di Higgs passando per il “mal di testa” odierno di Stephen Hawking. E un elogio del “modello” femminile Fabiola Gianotti.

Fisica quantistica e Teoria delle Stringhe – Il ruolo del mistero nella scienza, la matematica come porta per esplorare la “realtà nascosta” e l’illusione del libero arbitrio, o dei discorsi irlandesi di Brian Greene.

Featured image stringhe della M-Theory fissate alla membrana tridimensionale. Fonte la Rete e i documentari di Brian Greene.

Advertisements

info@ipaziabooks.com

5 Comments on Dalla teoria delle stringhe alla M-theory: ritratto di un matematico geniale, ritratto di Ed Witten.

  1. Scusatemi, ma, con tutto il rispetto per la fisica e per i fisici, continuo a pensare che vi sia un’ulteriore teoria delle stringhe, molto più terra terra, visibile a tutti tranne gli obesi (che sono già passati ai mocassini e al calzascarpe telescopico). L’avete già capito che parlo delle stringhe delle scarpe.
    Sono fatte di materiali diversi e, a seconda del materiale della loro composizione, si allacciano con maggiore minore facilità. Le tecniche di allaccio si diversificano a seconda degli individui che fanno uso di queste stringhe, talvolta amabili e duttili al tocco delle dita, talaltra resistenti e talaltra ancora scivolose e sfuggenti. Potrei scrivere una poesia sulla posizione tenuta da chi ha deciso di usare scarpe con stringhe, la posizione tenuta prima dell’azione, quella intermedia e la posizione finale, ed è qui che l’esame si passa o no: quanti hanno il coraggio di allacciarsi le stringhe in pubblico senza aver prima provato la scena più e più volte in privato?
    Be’, potrei continuare, ma preferisco lasciare la parola ai fisici. Anche perchè ci vuole un gran bel fisico per allacciare a modo le stringhe. Perdonatemi per la boutade che va dall’inizio alla fine di questo mio commento.

    Like

  2. Se è vero che gli esseri umani producono energia tramite la distruzione e la trasformazione della materia è allora anche vero che gli esseri umani sono produttori di stinghe stringhe danzanti e canticchianti produttici di vibrazioni che si perpetrano nello spazio…quando ci ossidoriduciamo siamo in grado di generare altre piccole canticchianti e danzanti stringhe vibranti! Facciamo rumore per dire NO a questo infinito silenzioso e pericoloso NULLA!

    Like

  3. C’è una strana analogia tra quanto vedo scritto qui e l’Albero della vita cui viene fatto cenno nella Genesi.
    Anche se le Sefirot sono 10 e ognuna ha propri attributi, quando se ne menziona una si richiamano tutte le altre come per una rete di associazioni (i trattini “- “delimitano, nell’ordine: Nomi – Attributi – Corrispondente parte del corpo – Persona biblica – Principali associazioni simboliche) corrispondente a parte del corpo della Persona biblica:

    1. Kete – la Corona, la Volontà Prima, il Divino Nulla, il cranio – Il Messia – l’Inesistenza del Pensiero, l’Inconoscibile. Bianco eccelso, nero e/o senza colore.
    2. Chokhmah – la Saggezza, l’Inizio, il Punto di Partenza, il Primo Aspetto discernibile di Dio, il Principio Maschile di Dio, il Padre Superiore che feconda la Sephirah successiva – l’emisfero cerebrale destro – Mosè ed Adamo – il Vino, il Pozzo profondo. Blu e/o trasparente.
    3. Binah – la Comprensione, il Principio Femminile di Dio, l’Utero da cui deriva tutto il resto della Vita Divina e Terrena – il cuore e l’emisfero cerebrale sinistro – Lea, Mosè Noè – il Palazzo, la Primavera, il Pentimento, il Giubileo, la Cinquantesima Porta. Verde ed anche “blu azzurro”.
    4. Chessed o Ghedullah – la Benevolenza, la Clemenza, la Misericordia, l’Amore – la mano ed il braccio destri – Abramo e Aronne – il Sud, il colore bianco [quasi] blu, il Mattino, il Latte, l’Argento.
    5. Ghevurah o Pahad o Din – il Potere, il Timore, la Giustizia, il Rigore, il Giudizio – la mano ed il braccio sinistri – Isacco – il Nord, i colori nero, blu e rosso, il Crepuscolo, il Sangue (anche la carne), l’Oro.
    6. Tiferet o Rachamin – la Bellezza, la Compassione, il Principio Armonizzante, la Gloria – il torso Giacobbe – l’Est, il colore “zaffiro” e bianco e rosso come del giallo dell’uovo, il Cielo, Re Salomone, la Sposa, la Torah scritta, l’Albero della Vita, la Palma.
    7. Nezach – l’Eternità, la Durata, la Vittoria – la gamba destra – Mosè – il Ringraziamento, il Cherubino, la Fonte della Profezia. Rosso-bianco.
    8. Hod – la Gloria, la Maestà, la Regalità – la gamba sinistra Aronne la Lode, il Cherubino, la Fonte della Profezia. Bianco-rosso.
    9. Yessod – il Fondamento, il Giusto – la parte maschile e la parte femminile – Giuseppe, Fineas e re Salomone (questo anche in Da’at[12], come Mosè ma in Chokhmah) – il Patto, la Pace, il Bastone, il Sabato. Bianco-rosso e rosso-bianco, “trasparente zaffiro”.
    10. Malkuth o Shekhinah – il Regno, la Presenza, è l’ultima Sephirah, l’unica ricettiva – la bocca – Rachele e re Davide – l’Ovest, il colore nero e/o blu ma tutti, Gerusalemme, la Luna, l’Oceano, il Tempo, l’Arcobaleno, la Torah orale, l’Albero della Conoscenza, il Cedro.

    Secondo alcuni autori esiste un’undicesima sefirah chiamata Daat, di natura invisibile, forse a rappresentare la sintesi delle dieci Emanazioni divine. Sarebbe collocata nella parte superiore dell’Albero della Vita, parallelamente a Tiferet, nell’intersezione tra i sentieri incrociati di Chokhmah e Binah che si congiungono con Ghevurah e Chessed (Ghedullah).

    Secondo me, se queste sono le conclusioni alle quali pervengono i ricercatori, confinare la scienza entro i limiti di un metodo di ricerca, significa confinare la conoscenza entro limiti insufficienti a rappresentare una realtà che, allo stesso tempo è materiale e immateriale. Credo che a noi viventi, non sia possibile oltrepassare il limiti della fisica: gli unici entro i quali, il metodo logico introdotto da Galileo funziona.

    Like

  4. Mi perdoni Pietro ma non condivido il suo statement: “Credo che a noi viventi, non sia possibile oltrepassare il limiti della fisica: gli unici entro i quali, il metodo logico introdotto da Galileo funziona”.

    Non lo condivido non nel merito ma nell’approccio minimalistico. La fisica quantistica infatti merita un approccio più logico alle sue dinamiche. Fermo restando che la ragione per cui amo tantissimo questa materia e ne seguo “avidamente” le vicende è perché è un particolare porto di approdo della nostra conoscenza dove la matematica e la fisica si incontrano con la filosofia, con tutto quel che ne deriva; per meglio dire dissento sia con la sua linea di approccio minimalistico, sia con gli einsteniani di ferro che ridono dei bosoni di higgs, delle stringhe, degli spazi multidimensionali and so on and so forth.

    Au contraire, adoro Ed Witten, mente matematica formidabile che usa la matematica per speculare su quell’oltre il fisico (che non è metafisico) di cui ci parla la teoria delle stringhe. Detto terra-terra saranno pure tutte teorie non testabili al momento, ma alle fondamenta hanno il linguaggio dell’universo (la matematica non la Bibbia di cui sopra), usato in maniera superlativa da un fisico che in quel famoso giorno di cui scrivevo qua sopra… si è conquistato il plauso di tutta la comunità scientifica radunata: le assicuro che non è cosa da poco.

    Mi perdoni la nota veloce, non ho tempo ora di trattenermi, ma questi sono quei discorsi dove… non posso non intervenire.

    Like

  5. Ebbene sì: sono minimalista perché per mettere d’accordo l’indole di ogni creatura umana, occorrerebbe che ogni persona, indistintamente e spontaneamente, seguisse un percorso di vita secondo principi etici ed estetici ispirati alla bontà e alla bellezza. Non esistono esempi, nella storia, che mostrino un paradigma di tal fatta. Al riguardo scopro che i ricercatori scoprono che le stringhe sono 10 più un’undicesima non ricettiva. Ecco che la Rivelazione dell’Albero della Vita trova un parallelismo con quella scientifica? Noi uomini e donne viventi siamo posti tra la nona e l’undicesima Sephirah – stringa
    Nome : Malkuth o Shekhinah; Attributo: il Regno, la Presenza, l’ultima ricettiva; Corrispondente parte del corpo: la Bocca; Persona biblica: Rache e re Davide, Principali associazioni simboliche: l’Ovest, il colore nero e/o blu ma tutti, Gerusalemme, la Luna, l’Oceano, il Tempo, l’Arcobaleno, la Torah orale, l’Albero della Conoscenza, il Cedro.

    La nostra esistenza si svolge, diciamo, a livello 10 corrispondente alla decima Sephirah nell’ambiente biologico formatosi sulla terra. Se concepissimo di vivere altrove, occorrerebbe ricreare lo stesso ambiente in cui gli uccelli volano, i pesci sguazzano e gli animali terricoli e terrestri camminano. Tutto quanto stà nelle quattro dimensioni e in queste quattro dimensioni vi stanno esseri che in minima parte sono capaci di scindere il bello dal brutto; la melodia dalla cacofonia, il buono dal cattivo. Noi Persone umane ne abbiamo la potenzialità ma solo pochi si distinguono, e non in tutte le categorie appena citate. Allora a che vale consideraare, in questo campo del sapere, i principi di verifica e di falsificazione quando i fenomeni sono irripetibili? Gli orientali usano il “Fuzzi pensiero” che è una logica polivalente applicata ai fenomeni sfumati … vaghi come lo sono quelli studiati nelle scienze umane.

    Like

Leave a Reply.... Lascia un commento...

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out / Change )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out / Change )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out / Change )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Log Out / Change )

Connecting to %s

%d bloggers like this: