Wolfram cerca un'alternativa alla teoria delle stringhe

Stephen Wolfram è la mente dietro Wolfram Alpha, famoso tool per la matematica utilizzato da molti studenti. È anche il creatore di un nuovo strumento, Wolfram Physics Project, per unire la meccanica quantistica e la relatività generale. Sono le due principali teorie fisiche moderne e sono in completo disaccordo tra loro.

La nuova fisica cercata da Stephen Wolfram è computazionale. L'idea base è che qualsiasi teoria può essere ricondotta all'applicazione di semplici regole sui suoi blocchi fondamentali.

Ma perché abbiamo bisogno di una nuova fisica? Dopotutto abbiamo già la meccanica quantistica e la relatività generale che sono due teorie di grande successo.

La relatività generale è la migliore descrizione della gravità e dell'Universo su grandi scale. È efficiente quando tratta stelle, pianeti e buchi neri ma quando viene applicata a oggetti microscopici o ad energie molto alte fallisce miseramente.

La meccanica quantistica, invece, tratta molto bene le interazioni tra particelle microscopiche, fornisce una migliore descrizione riguardo la forza elettromagnetica, debole e forte, ma non riusciamo ad includere la gravità.

La teoria delle stringhe, finora, è stato il miglior tentativo ma unificare le due teorie, ma ormai ha 50 anni di età e, anche se ha avuto qualche successo, c'è una crescente insoddisfazione tra gli scienziati.

Wolfram sta cercando un'alternativa alla teoria sopra citata, basandosi sulla teoria dei grafi: una branca della matematica che studia le proprietà di gruppi di nodi uniti da linee.

L'obiettivo è trovare un grafo adatto a simulare la struttura dello spazio tempo, come gli spigoli e i lati di un cubo possono approssimare la sua struttura. Definendo un grafo abbastanza denso e complicato possiamo imitare il comportamento di qualsiasi volume e superficie, ottenendo una descrizione dello spazio tempo che può essere simulata tramite i computer.

La nuova proposta è che l'Universo possa essere modellato in questo modo e lavorare con le regole che definiscono il comportamento di un grafo.

A differenza della meccanica quantistica, che ha a che fare con oggetti e proprietà discrete, la relatività generale vede lo spazio-tempo come una struttura continua e la forza di gravità come una forza continua. Se potessimo costruire una teoria che ottiene gli stessi risultati della relatività ma parte da una struttura discreta come i grafi, la prospettiva di unificare le due teorie sembrerebbe più concreta.

Anche se il progetto di Wolfram è promettente sembra estremamente ambizioso, forse anche troppo. La sua idea non è completamente originale ed è la stessa che ha portato alla formulazione della casual set theory e della loop quantum gravity (tra i principali esponenti c'è l'italiano Carlo Rovelli). Entrambe queste teorie hanno fallito nel loro obiettivo.

Nonostante ciò, il progetto è interessante per tre motivi:

• i tool di Wolfram hanno un utenza molto vasta e questo può aiutarlo a rendere popolare il suo approccio, i sostenitori della loop quantum gravity lamentano da sempre la predominanza di esponenti della teoria delle stringhe nella comunità scientifica. Wolfram potrebbe colmare questa disparità;
• Wolfram ha fornito una panoramica molto dettagliata sull'intero progetto, dalla relatività alla teoria dei grafi. Questo potrà permettere a molte più persone di dare il loro personale aiuto;
• Il progetto è interamente "open source" e lascia la possibilità a chiunque di contribuire;

In questo periodo di isolamento, il sig. Wolfram ci ha dato qualcosa in più da fare. Tra una diretta instagram e una partita ad Animal Crossing, potremmo aiutare gli scienziati di tutto il mondo a risolvere il più grande quesito della fisica moderna.