1) Come si possono immaginare 10 dimensioni spaziali se fatichiamo a comprenderne tre? E come sarebbe il mondo a 10 dimensioni, che sarebbero necessarie per la formulazione di una super-teoria unificata? 2) La string theory e’ consistente solo se lo “space time” ha 10 o 26 dimensioni invece delle solite 4 (l’ho letto nel libro di Hawking). Quello che non capisco e’ se si deve aggiungere 6+4 per le 10, e 22+4 per le 26, o se sono separate dalle solite 4, e non riesco a immaginare la loro forma. E’ possibile avere una indicazione bibliografica?

La teoria delle stringhe si basa tra l’altro sull’esistenza
di dimensioni “nascoste”, o “arrotolate”.

L’introduzione di dimensioni
supplementari e’ utile dal punto di vista matematico, perche` rende possibile
ripristinare proprieta’ di simmetria che altrimenti non esisterebbero.
In ultima analisi, e’ cosi` possibile unificare sotto un unico comune
denominatore aspetti della natura apparentemente diversi.

Nel suo libro divulgativo,
che illustra con entusiasmo la teoria delle stringhe, Brian Greene ricorre
al seguente parallelo. Immaginiamo di vedere da lontano un tubo per innaffiare
il giardino teso a cavallo di un fosso. Di primo acchito, ci verrebbe
da dire che è bidimensionale, e che una formica la potrebbe percorrere
solo in due sensi: avanti o indietro.

La larghezza del tubo, dalla
distanza a cui noi la stiamo osservando, non è percepibile: è compressa,
“arrotolata” appunto. Ma se prendessimo un binocolo, allora potremmo osservare
che le formiche non possono procedere solo avanti e indietro, ma possono
anche spostarsi trasversalmente.

In un altro esempio, possiamo
immaginare che, dato un piano in due dimensioni, ad ogni punto si associata
una sfera di raggio molto piccolo: ecco l’esempio di una terza dimensione
nascosta.

Analogamente, lo spazio in
cui viviamo conterrebbe tre dimensioni spaziali “distese” ed un numero
di dimensioni nascoste. Se potessimo costruire dei microscopi così potenti
da indagare distanza dell’ordine di 10-32 cm, l’esistenza di
tali dimensioni sarebbe palesata.

Le teorie di stringhe si avvalgono
di oggetti matematici detti spazi di Calabi-Yau, che sono appunto spazi
con dimensioni nascoste. Nel suo libro, Greene propone alcune visualizzazioni
di tali spazi.

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Bibliografia:

Il libro citato è stato recentemente
tradotto in italiano:

Brian Greene, L’Universo
Elegante
, ed. Einaudi