Quindi è tutto così affascinante... la teoria delle stringhe è veramente una rivoluzione per la fisica! Dice che le particelle elementari non sono punti indivisibili, ma minuscole stringhe unidimensionali lunghe circa 10
-35 metri (sulla scala di Planck che definisce i limiti estremi dell'universo in termini di spazio, tempo ed energia). Sono quindi queste stringhe che vibrando in modi diversi producono gli elettroni, i quark, i fotoni e i gravitoni (la particella della gravità quantistica).
Così come le note di una chitarra nascono dalle vibrazioni di una corda, abbiamo che la massa, la carica e lo spin derivano dalle "armonie" di queste stringhe fondamentali.
Per coerenza matematica, la teoria richiede 10 o 11 dimensioni totali: le 4 che tutti noi conosciamo (3 spaziali + il tempo) più altre 6 o 7 "arrotolate" su
varietà di Calabi-Yau microscopiche, che purtroppo sono invisibili a tutti gli attuali esperimenti.
Questa meravigliosa struttura unifica la relatività generale di Einstein con la meccanica quantistica, e di fatto risolve il conflitto della gravità quantistica che è essenziale per modellare i buchi neri e il Big Bang. Le implicazioni cosmologiche sono profonde: le stringhe modellano quella che viene chiamata "inflazione cosmica post-Big Bang" attraverso l'uso di "semplici" campi scalari che evitano così le singolarità iniziali della teoria, mentre le stringhe cosmiche giganti e le D-brane (le membrane multidimensionali) spiegano la struttura a grande scala dell'universo.
L'aspetto più importante e rivoluzionario è il cosidetto "paesaggio delle stringhe": con 10
500 modi possibili di compattare le dimensioni extra ovvero i modi per ridurre le dimensioni spaziali aggiuntive che sono previste dalla matematica della teoria ad una scala così piccola da risultare invisibili all'osservazione diretta.
Ogni configurazione genera un diverso "vuoto" con costanti fisiche proprie: masse di particelle, forze e costante cosmologica, e questo produce un "multiverso eterno" di "universi bolla".
In questo multiverso eterno la nostra realtà è solo una bolla stabile in un mare infinito di possibilità. Leonard Susskind e altri fisici propongono quello che chiamano il principio antropico: osserviamo cioè un universo regolato perfettamente per la vita (tecnicamente con espansione accelerata dall'energia oscura) poiché è solo in queste bolle che emergono degli osservatori come lo siamo noi (le altre bolle collassano subito o si espandono troppo velocemente con il risultato di essere senza stelle e quindi senza galassie).
Il multiverso risolve il problema che viene chiamato "fine-tuning cosmologico" con la conseguenza che tutte le costanti sono perfette e funzionano perfettamente, perfette perché il nostro "mondo" è la scelta statistica perfettamente funzionante in tutto, tra un numero elevatissimo di mondi sterili o imperfetti. Così l'inflazione eterna generando continuamente nuove bolle, rende il nostro universo anche parte di un processo dinamico, e le onde gravitazionali generate dalle collisioni tra le brane o "big rip" ci rivelano i multiversi vicini a noi.
L'importanza è chiaramente epocale: la teoria delle stringhe promette una "teoria del tutto", ridefinendo il cosmo come un "ensemble" multidimensionale. Ispira ricerche su materia/energia oscura (supersimmetrica) come LIGO in USA e Virgo a Pisa che con i loro enormi interferometri laser che rilevano gli echi gravitazionali, o come i telescopi come Euclid (ESA) per la materia oscura e JWST (NASA/ESA/CSA) per l'infrarosso.
Se questa teoria verrà verificata svelerà l'origine ultima della realtà, trasformando definitivamente la scienza, la filosofia e la cosmologia come la conosciamo adesso, ed aprendo la strada a tecnologie future ad oggi fantascientifiche come la manipolazione dimensionale.