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Post n°2316 pubblicato il 20 Agosto 2019 da blogtecaolivelli
07 agosto 2019 Supergravità: un premio milionario per una teoria speculativa I tre milioni di dollari del Breakthrough Prize 2019 per la fisica fondamentale sono andati ai tre ideatori della teoria della supergravità: che tuttavia potrebbe non essere una descrizione valida della realtà. La teoria della supergravità - che tenta di unificare tutte le forze della natura - è una vera descrizione del mondo? La questione è ancora in sospeso a più di quarant'anni da quando è stata avanzata. Malgrado questo, ora ha portato ai suoi fondatori uno dei premi più redditizi della scienza: un premio speciale di 3 milioni di dollari per la fisica fondamentale. delle particelle Sergio Ferrara del CERN, il laboratorio europeo di fisica delle particelle vicino a Ginevra, Daniel Freedman, del Massachusetts Institute of Technology di Cambridge, e Peter van Nieuwenhuizen, della Stony Brook University di New York. Il comitato di selezione che ha assegnato il premio ha scelto di onorare la teoria, in parte, per il suo impatto sulla comprensione della gravità ordinaria. La supergravità è anche alla base di una delle "teorie del tutto" preferite dai fisici, la teoria delle stringhe, che afferma che le particelle elementari sono fatte di minuscoli fili di energia, ma non è ancora stata dimostrata. importante nello sviluppo della fisica negli ultimi quarant'anni e nella nostra esplorazione di ciò che potrebbe trovarsi al di là di quello che sappiamo della natura", dice il teorico delle stringhe, Andrew Strominger della Harvard University, che ha fatto parte del comitato di selezione del premio. i Breakthrough Prizes nel 2012, e tra i finanziatori oggi ci sono il cofondatore di Google Sergey Brin e Mark Zuckerberg di Facebook. I premi vengono assegnati verso la fine di ogni anno, in diversi campi della scienza e della matematica. Ma il comitato di selezione - scelto nel pool dei precedenti vincitori di premi Breakthrough - può assegnare premi speciali per riconoscere i lavori eccezionali. Nel 2013, per esempio, Stephen Hawking ha vinto per la sua teoria, ancora non testata sperimentalmente, che i buchi neri emettono radiazioni. All'inizio degli anni settanta, i fisici avevano costruito il modello standard della fisica delle particelle, in cui tre delle quattro forze fonda mentali della natura sono associate alla propria particella: la forza elettromagnetica è mediata dalla particella di luce, il fotone; la forza forte che lega i nuclei atomici è mediata dal gluone; e la forza debole che governa il decadimento radioattivo è associata alle particelle W e Z: tutte queste particelle sono state osservate sperimentalmente. Ma la quarta forza fondamentale, la gravità, ha resistito agli sforzi per includerla nel modello. La supergravità è stata un primo tentativo di farlo, combinando la fisica delle particelle con la teoria della gravità di Einstein, la relatività generale. ispirarono alla supersimmetria, un'estensione del modello standard proposta per la prima volta nel 1973. La supersimmetria afferma che ogni particella conosciuta ha un gemello più pesante e ancora da scoprire. I modelli che cercano di portare nella combina- zione la forza fondamentale finale, la gravità, le assegnano un'ipotetica particella, il "gravitone". gravitone, chiamato gravitino. Van Nieuwenhuizen ricorda la notte in cui guardò il loro software che macinava i calcoli della supergravità, timoroso che si fermasse troppo presto, indicando che la teoria era sbagliata. "Stavo lì seduto con la tensione che cresceva", racconta. Ma quando il programma si concluse con successo, fu convinto che la supergravità fosse reale. Quarant'anni dopo, van Nieuwenhuizen è rimasto senza parole alla notizia del premio. "È stata una sorpresa totale", dice. "Avevo rinunciato alla speranza che sarebbe accaduto". di Cambridge, nel Regno Unito, dice che l'innovazione concettuale dietro la supergravità era "stupefacente", dato che all'epoca i fisici delle particelle e quelli che studiavano la gravità interagivano di rado. "Il team applicava tecniche di fisica delle particelle alla gravità e poi le testava a livello di calcolo, in un periodo in cui nessuno usava i computer per fare questo genere di cose", aggiunge. della teoria delle stringhe, che è una candidata popolare per la descrizione definitiva della realtà. Ma per decenni, gli acceleratori di particelle, compreso il Large Hadron Collider (LHC) del CERN, non sono riusciti a individuare alcun segno di particelle supersimmetriche né del gravitino, o alcuna prova della teoria delle stringhe, anche se questo non la esclude del tutto. "Queste idee potrebbero non essere verificabili nella nostra vita", dice Tong. sminuire i risultati della supergravità, sostiene Strominger, perché la teoria è già stata usata per risolvere i misteri della gravità. Per esempio, la relatività generale apparentemente permette alle particelle, in teoria, di avere masse ed energie negative "Se fosse vero, alcune cose non finirebbero sulla Terra quando cadono, ma cadrebbero nello spazio", dice Strominger. Questo non succede, ma nessuno ha potuto spiegare perché. supergravità alla relatività generale, però, ha permesso ai fisici di dimostrare che le particelle non possono avere masse ed energie negative. "Questi risultati rimarranno validi a prescindere dal fatto che la supergravità esista effettiva- mente in natura", dice Strominger. dell'Istituto di studi avanzati di Francoforte, avverte che il fallimento del LHC nel trovare particelle supersimmetriche infligge un colpo quasi fatale alle possibilità che la supergravità sia vera. Dice che i vincitori hanno "fatto un grande lavoro matematico che merita di essere riconosciuto", e aggiunge: "Ma forse il premio dovrebbe essere per la matematica pura, perché questa non è fisica". su www.nature.com il 6 agosto 2019. Traduzione ed editing a cura di Le Scienze, riproduzione autorizzata, tutti i diritti riservati) |
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