*Lisa Randall è una delle più grandi esperte di fisica delle particelle e cosmologia. E’ stata la prima donna a ottenere la cattedra di Fisica a Princeton e di Fisica teoretica al Mit e ad Harvard. Il suo libro Passaggi curvi (il Saggiatore) è stato inserito dal New York Times nell'elenco dei 'cento libri memorabili" del 2005.

Le extra dimensioni dello spazio

di Lisa Randall*

Tutti sanno che lo spazio ha soltanto tre dimensioni: sopra-sotto, sinistra-destra e avanti-indietro. A volte coloro che, pur non essendo scienziati, credono nell'esistenza di altre dimensioni spaziali sono persone molto strane, pronte a raccontare di incontri con extraterrestri. E di altre esperienze portentose. Ecco perché, quando mi chiedono quale sia il mio lavoro, preferisco rispondere che mi occupo di fisica delle particelle e di cosmologia.

Illustro gli interrogativi ai quali, insieme ai colleghi, cerco di dare una risposta. Qual è la natura fonda­mentale della materia? Quali sono le forze attraverso cui le particelle elementari interagiscono? Di cosa sono fatte energia e materia oscura disseminate per l'universo? Che cos'è che rende la forza di gravità debole quanto sappiamo?
Capita, a volte, che i miei interlocutori si stupiscano di quest'ultima affermazione: la gravità non è forse ciò che ci tiene incollati sulla Terra?
Eppure, il semplice fatto che si possa sollevare e lanciare una palla significa che la nostra forza può competere con la gravità esercitata dall'intero pianeta!

La gravità non può essere forte, se resistervi è così facile. E infatti, mentre la forza elettro­magnetica, quella nucleare forte e debole hanno una notevole influenza sulla natura e il comportamento delle particelle elementari, la forza di gravità è troppo debole, persino per essere presa in considerazione. Anzi, è penosamente debole.

Ed è qui che entrano in gioco le extra dimensioni: problemi come quello della debolezza della gravità possono essere risolti soltanto se accettiamo l'idea di un'extra dimensione dello spazio. E' un'ipotesi che fornirebbe una soluzione e semplice ed elegante, ma sconvolgerebbe il nostro universo!

Ma siamo certi che queste dimensioni esistano? Naturalmente, no. Nessuno ha mai scorto evidenza alcuna della loro esistenza. E se fossero state osservate, si sarebbe trattato di una scoperta tanto rivoluzionaria che persino chi non si occupa di scienza ne avrebbe sentito parlare.

Se la spiegazione della debolezza della gravità fosse da ricercarsi in un'extra dimensione, si tratterà dunque di una dimensione occulta. 0 perché è troppo piccola per essere vista, o perché nelle dimensioni extra lo spazio deforma notevolmente la forza di gravità. Per spiegarci, l'esistenza di una extra dimensione può influenzare la mia vita di scienziata, ma non la vostra esistenza di tutti i giorni.

Presto però, a partire dal 2008, si cercherà di comprendere la debolezza della gravità attraverso alcuni esperimenti in programma presso il collisionatore di protoni (Large Hadron Collider) che si trova presso il Cern, nei pressi di Ginevra. In questo modo, se le extra dimensioni esistono saranno individuate. Si tratterebbe di una scoperta molto emozionante, e pur non avendo un impatto diretto sulle nostre vite, ci dimostrerebbe che l'universo dove abitiamo è persino più grandioso e ricco di quanto oggi non si creda.

L'articolo è stato pubblicato su D- la Repubblica del 24 marzo 2007