Un satellite che verrà lanciato l'anno prossimo potrebbe osservare i segni lasciati da altre dimensioni, al di là delle tre note, nella radiazione residua del big bang
Alcune teorie che cercano di unificare in un'unica tutte le forze
conosciute– fra le quali quella delle stringhe – postulano l'esistenza
di altre dimensioni spaziali oltre alle tre conosciute.
La teoria delle stringhe però si è dimostrata resistente a qualsiasi
tipo di prova sperimentale (anche se alcuni fisici ritengono che
potrebbe essere testata nell'Large Hadron Collider che inizierà la sua
attività verso la fine del 2007).
Gary Shiu e Bret Underwood,
fisici dell'Università del Wisconsin a Madison, Usa, ritengono che la
forma di queste dimensioni extra potrebbe lasciare un'impronta nel
residuo del big bang. Questa luminescenza, nota anche come Microwave
Cosmic Background, rivela la struttura che aveva l'universo circa
370.000 anni dopo il big bang.
I due scienziati fanno riferimento a un popolare modello chiamato
inflazione Dirac-Born-Infeld (DBI), che è inspirato alla teoria delle stringhe. Si tratta di una teoria che fa capo ai modelli dei mondi di brane,
secondo i quali l'universo è come un foglio di carta che galleggia in
uno spazio a molte dimensioni.
Poiché siamo confinati nel nostro universo a tre dimensioni, di solito
non abbiamo modo di osservare quelle al di là delle nostre. Shiu e
Underwood mostrano però che in questo tipo di scenario la radiazione
residua del big bang è influenzata dalla forma precisa che assumono
queste dimensioni extra.
Gli effetti sono però molto lievi e Underwood ammette che anche altre
teorie inflazionistiche, che non prevedono la presenza di altre
dimensioni, potrebbero probabilmente produrre segnali simili. Per
questo motivo gli effetti osservati non potranno essere usati da soli
per provare la presenza delle extra-dimensioni.
Ma, se verranno prodotte altre prove che la teoria DBI è corretta,
questo nuovo studio dimostra che la forma dettagliata delle dimensioni
superiori può essere osservata dal satellite Max Planch, che verrà
lanciato nello spazio nel luglio del 2008.
Un lavoro precedente di Shiu e colleghi ha dimostrato che la teoria DBI
potrebbe essere distinta da altri possibili scenari osservando un altro
effetto sullo sfondo cosmico – che provoca il deviare degli
addensamenti misurati della materia dell'universo nei suoi primi stadi
di vita in un modo caratteristico rispetto a una distribuzione
completamente casuale.
“La cosa davvero eccitante è che, in via di principio, è davvero
possibile effettuare questa osservazione – le dimensioni superiori
possono davvero palesarsi in questo tipo di situazione,” ha raccontato
Underwood al New Scientist. “Se sei davvero sicuro di stare in questo
particolare modello, allora ne puoi osservare i dettagli della
geometria.”
Licia Verde,
una ricercatrice che lavora proprio sullo sfondo cosmico all'Università
di Pennsiylvania a Philadelphia, USA, dice che gli effetti previsti
sono abbastanza grandi da essere rilevabili dal satellite Planck. “Le
prospettive sono eletrizzanti”, ha detto la scienziata al New
Scientist.
Robert Myers del Perimeter Institute di fisica teoretica a
Waterloo, Canada, un teorico delle stringhe, è cauto. La teoria DBI è
solo uno fra tanti possibili scenari proposti per spiegare i primi
stadi dell'universo, ognuno dei quali potrebbe produrre effetti sottili
nello sfondo cosmico.
“La DBI è una variante che sembra essere in accordo con quanto
sappiamo” ha detto lo scienziato al New Scientist. “Ma penso che sia
davvero difficile usare le sole osservazioni dello sfondo cosmico per
per scegliere la teoria giusta fra le tante.”
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