Modello standard


Il Modello standard (MS) è una teoria che descrive tutte le particelle elementari ad oggi note e tre delle quattro forze fondamentali note, ossia le interazioni forti, quelle elettromagnetiche e quelle deboli (queste ultime due unificate nell'interazione elettrodebole). Si tratta di unateoria di campo quantistica, coerente sia con la meccanica quantistica che con la relatività speciale.
Ad oggi, le previsioni del Modello standard sono state in larga parte verificate sperimentalmente con un'ottima precisione. Tuttavia, esso non può essere considerato una teoria completa delle interazioni fondamentali. Non comprende infatti la gravità per la quale non esiste ad oggi una teoria quantistica coerente. Non prevede, inoltre, l'esistenza della materia oscura che costituisce gran parte della materia esistente nell'universo.

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materia oscura


Nonostante dettagliate mappe dell' Universo vicino, che coprono lo spettro elettromagnetico dalle onde radio ai raggi gamma, si è riusciti ad individuare solo il 10% della sua massa, come dichiarato nel 2001 al New York Times da Bruce H. Margon, astronomo all'Università di Washington:
« È una situazione alquanto imbarazzante dover ammettere che non riusciamo a trovare il 90 per cento [della materia] dell'Universo. »
Le più recenti misure indicano che la materia oscura costituisce circa il 23% dell'energia dell'Universo e circa l'85% della massa.
Venne inizialmente indicata come "massa mancante", anche se effettivamente esiste materia, in quanto sono osservabili effetti 

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Interazioni fondamentali

Interazioni fondamentali

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In natura sono state individuate quattro forze fondamentali, o interazioni fondamentali, che sono alla base degli scambi di energia tra le particelle e che sono responsabili della struttura dell'Universo.
Le interazioni sono descritte attraverso lo scambio di una o più particelle mediatrici di forza, che sono chiamate: bosoni di gauge, mediatori oppure quanti del campo d'interazione, e sono dei bosoni (ovvero hanno spin intero) vettori (ovvero hanno spin = 1, a parte il gravitone che dovrebbe avere spin = 2). Queste particelle, trasportatrici dell'energia dell'interazione, vengono emesse e riassorbite dalle particelle interagenti.
Teoria Interazione Mediatore Magnitudine relativa Andamento asintotico Raggio d'azione
Cromodinamica quantistica Interazione forte gluone 1038 r0 1,4 · 10-15 m
Elettromagnetismo Interazione elettromagnetica fotone 1036 1/r2 \infty
Teoria dell'interazione debole Interazione debole Bosoni Z, W+ e W- 1025 \frac{e^{-Mr}}{r} 10-18 m
Teoria della relatività generale Gravità gravitone 100 1/r2 \infty
In particolare, la particella mediatrice della forza gravitazionale, il gravitone, è stata finora ipotizzata ma non ancora rilevata da nessun esperimento.
Una quinta forza è stata proposta in diverse occasioni da alcuni fisici, in genere per spiegare presunte anomalie nella misura della forza gravitazionale. Tuttavia, al momento, tutte le verifiche sperimentali hanno smentito le ipotesi circa la sua esistenza.

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Unificazione delle forze

Nel 1875, Maxwell per la prima volta riconosce che due forze della natura apparentemente diverse, la forza magnetica e la forza elettrica, sono in realtà manifestazioni della stessa interazione fondamentale. Il capolavoro di Maxwell è la formulazione delle 4 equazioni (oggi note appunto come equazioni di Maxwell) che descrivono in maniera unitaria e completa tutti i fenomeni elettromagnetici (ad esempio: l'attrazione fra due calamite e la propagazione della luce nel cosmo).
Allo stesso modo nel XX secolo si è scoperto che anche l'interazione elettromagnetica e la forza nucleare debole erano due manifestazioni di un'unica interazione, che prese il nome di interazione elettro-debole.
Allo stato attuale delle ricerche, esiste una teoria, nota come Modello Standard, che descrive in modo unitario l'interazione nucleare forte e l'interazione elettro-debole. Il Modello Standard ha ottenuto numerose verifiche sperimentali, anche grazie, tra l'altro, al lavoro del fisico italiano Carlo Rubbia.
Il grande obiettivo della fisica teorica contemporanea è ora quello di integrare l'interazione gravitazionale con le altre, ossia la Relatività Generale con il Modello Standard.
La nuova generazione di macchine acceleratrici dovrebbe consentire di validare il Modello Standard anche per le interazioni forti.
Secondo le moderne teorie di unificazione (ad esempio, la teoria delle stringhe), ad alti livelli energetici (e quindi ad alte temperature) le quattro forze fondamentali si fondono in una sola. Queste condizioni di energia elevata sono proprio previste per i primi istanti dell'Universo: quando questo aveva una età minore di 10 − 43 secondi, le quattro interazioni non erano distinte tra di loro. Con il diminuire della densità, la forza di gravità si separò dalle altre tre. Dopo 10 − 35 secondi tutte le quattro forze erano separate.

Descrizione dell'interazione

Il raggio d'azione e l'intensità sono i due tratti più caratteristici di ciascuna interazione.
Semplificando, il raggio d'azione di un'interazione può essere pensato come la distanza massima alla quale essa è influente. Ad esempio l'interazione gravitazionale ha un raggio d'azione infinito; per questo motivo il Sole esercita la sua forza anche su corpi lontanissimi come Plutone, e qualunque atomo dell'universo esercita una forza, seppur minima, su ogni altro atomo dell'universo. Anche l'interazione elettromagnetica ha raggio d'azione infinito, mentre interazione forte ed interazione debole hanno raggi d'azione finiti (e particolarmente piccoli, se raffrontati con le scale umane).
L'intensità fornisce una misura dei rapporti di forza tra le interazioni di diversa natura.

Voci correlate

Collegamenti esterni


Bibliografia

  • Feynman, Richard P. (1967). The Character of Physical Law. MIT Press. ISBN 0-262-56003-8
  • Weinberg, S. (1993). The First Three Minutes: A Modern View of the Origin of the Universe. Basic Books. ISBN 0-465-02437-8
  • Weinberg, S. (1994). Dreams of a Final Theory. Vintage Books USA. ISBN 0-679-74408-8
  • Padmanabhan, T. (1998). After The First Three Minutes: The Story of Our Universe. Cambridge University Press. ISBN 0-521-62972-1
  • Perkins, Donald H. (2000). Introduction to High Energy Physics. Cambridge University Press. ISBN 0-521-62196-8
  • Fisica Portale Fisica: accedi alle voci di Wikipedia che trattano di Fisica

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Teoria del tutto

Teoria del tutto

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Una teoria del tutto è una ipotetica teoria di fisica teorica che spiega interamente e collega assieme tutti i fenomeni fisici conosciuti. Inizialmente il termine fu usato con connotazione ironica per riferirsi alle varie teorie supergeneralizzate. Per esempio, un bisnonno di Ijon Tichy — un personaggio di una serie di storie di fantascienza di Stanisław Lem degli anni sessanta — era risaputo al lavoro sulla "Teoria Generale del Tutto". Il fisico John Ellis afferma [1] di aver introdotto il termine nella letteratura tecnica in un articolo della rivista Nature nel 1986 [2]. Nel tempo, il termine si fissò nelle popolarizzazioni della fisica quantistica per descrivere una teoria che avrebbe unificato o spiegato attraverso un solo modello le teorie di tutte le Interazioni fondamentali della natura.
Ci sono state molte teorie del tutto proposte dai fisici teorici nell'ultimo secolo, ma nessuna è stata confermata sperimentalmente. Il problema principale nel produrre una teoria del tutto è che le teorie accettate della meccanica quantistica e della relatività generale sono difficili da combinare.
Basandosi su argomentazioni sul principio olografico teorico degli anni 90, molti fisici credono che la M-teoria a 11 dimensioni, che viene descritta in molti settori come teoria della matrice di stringhe, in molti altri come teoria delle stringhe perturbative è una teoria completa del tutto. Ma molti altri fisici non concordano.

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Precedenti storici

Laplace suggerì che un intelletto sufficientemente potente potrebbe, se conoscesse la velocità di ogni particella in un dato istante, assieme alle leggi della natura, calcolare la posizione di ogni particella in un altro istante:
« Un'intelligenza che in un certo istante conoscesse tutte le forze che mettono la natura in moto e tutte le posizioni di tutti gli oggetti la quale natura è conosciuta, se questo intelletto fosse anche abbastanza vasto per analizzare questi dati, raccoglierebbe in una singola formula i movimenti dai più grandi corpi dell'universo a quelli del più piccolo atomo; per una tale intelligenza niente sarebbe incerto e il futuro, come il passato, sarebbe il presente ai suoi occhi. »
( Essai philosophique sur les probabilités, Introduction. 1814)
Anche se la meccanica quantistica moderna suggerisce che l'incertezza è inevitabile, una "singola formula" potrebbe comunque esistere.

Dalla Grecia Antica a Einstein

Dai tempi dell'antica Grecia, i filosofi hanno congetturato che l'apparente diversità della realtà nasconde un'unità intrinseca e quindi che la lista delle forze potrebbe essere breve, anzi potrebbe contenere un singolo elemento. Per esempio la filosofia meccanica del XVII secolo assumeva che tutte le forze potrebbero in definitiva venire ridotte a forze di contatto tra piccole particelle solide. [3] Questa teoria fu abbandonata dopo l'accettazione della forza di gravità a lunga distanza di Isaac Newton; ma nello stesso momento, il lavoro di Newton nei suoi Principia fornirono la prima forte prova empirica per l'unificazione di forze apparentemente distinte: Il lavoro di Galileo sulla gravità terrestre, le leggi del movimento planetario di Keplero e il fenomeno delle maree furono tutti spiegati qualitativamente da una singola legge della gravitazione universale.
Nel 1820, Hans Christian Oersted scoprì una connessione tra elettricità e magnetismo, attivando decenni di lavoro che culminarono nella teoria dell'elettromagnetismo di James Clerk Maxwell. Anche durante il XIX secolo e l'inizio del XX secolo divenne gradualmente evidente che molti esempi di forze comuni — forze di contatto, elasticità, viscosità, attrito, pressione — risultavano da interazioni elettriche tra le più piccole particelle della materia. Alla fine degli anni venti, la nuova meccanica quantistica mostrò che i legami chimici tra gli atomi erano esempi di forze elettriche (quantistiche), giustificando la millantata di Dirac che "le leggi fisiche alla base, necessarie per la teoria matematica di gran parte di fisici e la totalità della chimica sono quindi completamente conosciute".[4]
Tentativi di unificare la gravità con l'elettromagnetismo vengono datati almeno agli esperimenti di Michael Faraday del 1849–50.[5] Dopo che la teoria della gravità di Albert Einstein (relatività generale) venne pubblicata nel 1915, la ricerca di una teoria unificata dei campi che combinasse la gravità con l'elettromagnetismo cominciò a rendersi seria. All'epoca sembrava plausibile che non esistessero altre forze fondamentali. I principali contributori furono Gunnar Nordstrom, Hermann Weyl, Arthur Eddington, Theodor Kaluza, Oskar Klein e più notoriamente i molti tentativi fatti da Einstein e dai suoi collaboratori. Nei suoi ultimi anni, Albert Einstein fu intensamente occupato a trovare una tale teoria unificatrice. Nessuno di questi tentativi si rivelò però di successo.[6]

Nuove scoperte

La ricerca di una teoria universale fu interrotta dalla scoperta delle forze nucleari forte e debole, che non potevano essere incluse né nella gravità né nell'elettromagnetismo. Un ulteriore ostacolo fu l'accettare che la meccanica quantistica dovesse essere incorporata dall'inizio, anziché emergere come conseguenza di una teoria deterministica unificata, come aveva sperato Einstein. La gravità e l'elettromagnetismo possono pacificamente coesistere come elementi in una lista di forze newtoniane, ma per molti anni sembrò che la gravità non potesse nemmeno essere incorporata nella struttura quantica, lasciata sola unificata alle altre forze fondamentali. Per questa ragione il lavoro di unificazione per gran parte del XX secolo, si incentrò sulla comprensione delle tre forze "quantiche": elettromagnetismo e le forze nucleari debole e forte. Le prime due furono unite nel 1967–68 da Sheldon Glashow, Steven Weinberg, e Abdus Salam.[7] Le forze forte ed elettrodebole coesistono pacificamente nel modello standard della fisica particellare, ma rimangono distinte. Diverse teorie della grande unificazione sono state proposte per unificarle. Anche se le più semplici di tali teorie sono state sperimentalmente escluse, l'idea generale, specialmente quando collegata con la supersimmetria, rimane fortemente favorita dalla comunità dei fisici teorici.

Fisica moderna

Nella corrente principale dell'attuale fisica, una Teoria del Tutto unificherebbe tutte le interazioni fondamentali della natura, che sono solitamente considerate essere quattro in numero: gravità, forza nucleare forte, forza nucleare debole e forza elettromagnetica. Siccome la forza debole può trasformare le particelle elementari da un tipo a un altro, la Teoria del Tutto dovrebbe dare una profonda comprensione dei vari tipi di particelle e delle diverse forze. Il percorso atteso delle teorie è:
Teoria del Tutto
Gravità
Forza elettronucleare (GUT)
Forza nucleare forte su(3)
Forza elettrodebole
su(2) x u(1)
Forza nucleare debole su(2)
Elettromagnetismo u(1)
Forza elettrica
Forza magnetica
In aggiunta alle forze elencate qua, la cosmologia moderna potrebbe richiedere forze inflazionarie, energia oscura e anche materia oscura composta di particelle fondamentali fuori dallo schema del modello standard. L'esistenza di queste non è stata provata e ci sono teorie alternative come le teorie MOND.
L'unificazione elettrodebole è una simmetria rotta: le forze elettromagnetiche e debole appaiono distinte a bassi livelli energetici perché le particelle che portano la forza debole, i bosoni W e Z hanno una massa di circa 100 GeV, mentre il fotone, che porta la forza elettromagnetica, è senza massa. A livelli energetici elevati i bosoni W e Z possono essere creati facilmente e la natura unificata della forza diviene evidente. Ci si aspetta che la grande unificazione funzioni in modo simile, ma a energie dell'ordine di 1016 GeV, molto più grandi di quelle raggiungibili con un qualsiasi acceleratore di particelle sulla Terra. Analogamente, l'unificazione della forza della grande unificazione con la gravità è attesa all'Energia di Planck, circa 1019 GeV.
Potrebbe sembrare prematuro cercare una teoria del tutto quando non vi è ancora prova evidente di una forza elettronucleare e mentre ci sono ancora tante leggi della grande unificazione proposte. Infatti il nome suggerisce deliberatamente gli hýbris coinvolti. Ciò nonostante, fisici credono che questa unificazione sia possibile, in parte a causa della storia passata di convergenze verso una teoria singola. Le grandi unificazioni supersimmetriche sembrano plausibili non solo per la loro "bellezza" teorica, ma perché producono naturalmente grandi quantità di materia oscura e la forza inflazionaria può essere collegata con la fisica della grande unificazione (anche se non sembra formare una parte inevitabile della teoria). Inoltre le grandi unificazioni non sono chiaramente la risposta finale. Sia l'attuale modello standard che le grandi unificazioni proposte sono teorie quantistiche dei campi che richiedono la tecnica problematica della rinormalizzazione per portare a risposte sensibili. Questo viene solitamente considerato un segno che queste sono soltanto teorie sui campi efficaci, omettendo il fenomeno cruciale rilevante soltanto a energie estremamente elevate. Inoltre l'inconsistenza tra la meccanica quantistica e la relatività generale implica che una o entrambe esse devono essere rimpiazzate da una teoria che incorpori la Gravità quantistica.
La principale teoria del tutto è al momento la Teoria delle superstringhe / M-teoria; l'attuale ricerca sulla gravità quantistica a loop potrebbe eventualmente giocare un ruolo fondamentale in una teoria del tutto, ma non è il suo obiettivo principale. Queste teorie cercano di affrontare il problema della rinormalizzazione attivando alcuni limiti inferiori sulle scale di lunghezza possibili. Le teorie delle stringhe e la supergravità (entrambe ritenute casi limitanti della ancora-da-definire M-teoria) suppongono che l'universo abbia effettivamente più dimensioni delle tre facilmente osservabili dello spazio e una del tempo. La motivazione dietro questo approccio cominciò con la teoria di Kaluza-Klein, nella quale fu notato che applicare la relatività generale a un universo a cinque dimensioni (con le quattro dimensioni usuali più una piccola dimensione piegata) porta a un equivalente dell'abituale relatività generale sulle quattro dimensioni assieme alle equazioni di Maxwell (elettromagnetismo, sempre in quattro dimensioni). Questo ha poi portato a sforzi di lavorare con teorie con un grande numero di dimensioni nella speranza che questo produca equazioni simili alle leggi conosciute della fisica. La nozione di extra dimensioni aiuta anche a risolvere il problema della gerarchia, che è la domanda sul perché la gravità è così tanto più debole di ogni altra forza. La risposta comune richiede che la gravità si "disperda" nelle altre dimensioni in modi diversi rispetto alle altre forze.
Nei tardi anni novanta fu notato che un problema con diverse delle teorie del tutto candidate (ma in particolare della teoria delle stringhe) era che non vincolavano le caratteristiche dell'universo previsto. Per esempio, molte teorie sulla gravità quantistica possono creare universi con un numero arbitrario di dimensioni o con costanti cosmologiche arbitrarie. Anche la teoria decadimensionale "standard" delle stringhe permette alle dimensioni "incurvate" di essere compattate in un numero enorme di diversi modi (una stima è 10500) ognuna delle quali corrisponde a una differente collezione di principi fondamentali e forze a bassa energia. Questo vettore di teorie è conosciuto come panorama della teoria delle stringhe.
Una soluzione ipotetica è che molte o tutte queste possibilità si sono realizzate in uno o un altro di un numero enorme di universi, ma che solo un piccolo numero di essi sia abitabile e quindi le costanti fondamentali dell'universo sono in definitiva il risultato del principio antropico piuttosto che una conseguenza della teoria del tutto.
Questo approccio antropico viene spesso criticato, perché la teoria, abbastanza flessibile per contenere quasi tutte le osservazioni, non può fare previsioni utili (come in originale, falsificabili e verificabili). In quest'ottica la teoria delle stringhe sarebbe considerata una pseudoscienza, dove una teoria infalsificabile viene adattata costantemente ai risultati sperimentali.

Con riferimento al teorema dell'incompletezza di Gödel

Un piccolo numero di scienziati afferma che i teoremi di incompletezza di Gödel dimostrano che un qualsiasi tentativo di costruire una teoria del tutto è destinato a fallire. Il teorema di Gödel afferma che una qualsiasi teoria matematica non banale che ha una descrizione finita è o inconsistente o incompleta. Nel suo libro del 1966, The Relevance of Physics (La rilevanza della fisica), Stanley Jaki osservò che, siccome ogni "teoria del tutto" sarebbe certamente una teoria matematica consistente non banale, deve essere incompleta. Egli afferma che questo condanna le ricerche su una teoria deterministica del tutto.[8]
Freeman Dyson ha affermato che
« Il teorema di Gödel implica che la matematica pura è inesauribile. Non importa quanti problemi vengono risolti, ci saranno sempre altri problemi che non possono essere risolti con le regole esistenti. [...] A causa di questo teorema, anche la fisica è inesauribile. Le leggi della fisica sono un insieme finito di regole e includono quelle della matematica, quindi il teorema di Gödel si applica anche a loro »
(Freeman Dyson)
Stephen Hawking era in origine un credente della Teoria del Tutto, ma, dopo aver considerato il Teorema di Gödel, concluse che non ve ne era una ottenibile.
« Alcune persone si arrabbieranno molto se non esistesse una teoria definitiva, che possa essere formulata come un numero finito di principi. Io appartenevo a quel gruppo di persone, ma ho cambiato idea. »
(Stephen Hawking)
Questo punto di vista è stato discusso da Jürgen Schmidhuber (1997), che osservò che i teoremi di Gödel sono irrilevanti anche per la fisica computabile [9]. Nel 2000 Schmidhuber costruì esplicitamente universi computabili e deterministici la cui pseudo-casualità basata su problemi della fermata indecidibili simili a quelli di Gödel è estremamente difficile da rilevare ma non evita assolutamente Teorie del Tutto formali descrivibili da pochissimi bit di informazione[10] [11].
Una critica in relazione a questo è stata offerta da Solomon Feferman,[12] assieme ad altri. Douglas S. Robertson offre come esempio il gioco Life di Conway:[13] le regole alla base sono semplici e complete, ma ci sono domande formalmente indecidibili sul comportamento del gioco. Analogamente potrebbe (o non potrebbe) essere possibile dichiarare completamente le leggi intrinseche della fisica con un numero finito di leggi ben definite, ma c'è un piccolo dubbio che ci siano questioni sul comportamento dei sistemi fisici che sono formalmente indecidibili sulla base di tali leggi intrinseche.
Siccome molti fisici considererebbero la dichiarazione delle leggi intrinseche sufficiente come definizione di una "teoria del tutto", questi ricercatori affermano che il Teorema di Gödel non significa che una Teoria del Tutto non esiste. D'altra parte, sembra che i fisici che invocano il Teorema di Gödel, almeno in alcuni casi, si riferiscano non alle leggi intrinseche, ma alla comprensibilità del comportamento di tutti i sistemi fisici, come quando Hawking menziona la sistemazione di blocchi in rettangoli, trasformando la computazione dei numeri primi in una questione fisica.[14] Questa discrepanza nelle definizioni potrebbe spiegare una parte del disaccordo tra i ricercatori.

Stato potenziale di una teoria del tutto

Nessuna teoria fisica datata è ritenuta essere precisamente accurata. Invece i fisici hanno proceduto con una serie di "approssimazioni successive" che permettevano previsioni via via più accurate su un gruppo sempre più ampio di fenomeni. Alcuni fisici credono che è dunque un errore confondere i modelli teorici con la vera natura della realtà e ritengono che la serie delle approssimazioni non terminerà mai nella "verità". Lo stesso Einstein espresse questo punto di vista in alcune occasioni.[15] In quest'ottica potremmo ragionevolmente sperare per una teoria del tutto che auto incorpora consistentemente tutte le forze correntemente conosciute, ma non ci si aspetta che sia la risposta finale. D'altra parte si afferma spesso che, nonostante la complessità in apparente continua crescita della matematica di ogni nuova teoria, in un senso profondo associato con la loro simmetria di gauge intrinseca e il numero delle costanti fisiche fondamentali, le teorie stanno diventando più semplici. Se fosse così, il processo di semplificazione non potrebbe continuare all'infinito.
C'è un dibattito filosofico all'interno della comunità fisica sul fatto che una teoria del tutto meriti di essere chiamata la legge fondamentale dell'universo.[16] Una delle viste è la posizione assolutamente riduzionista che la teoria del tutto è la legge fondamentale e tutte le altre teorie che si applicano all'interno dell'universo ne sono una conseguenza. Un altro punto di vista è che le leggi emergenti (chiamate da Steven Weinberg "leggi a galleggiamento libero"), le quali governano il comportamento dei sistemi complessi, dovrebbero essere viste come egualmente fondamentali. Esempi sono il secondo principio della termodinamica e la teoria della selezione naturale. Il punto è che, anche se nel nostro universo queste leggi descrivono sistemi il cui comportamento potrebbe ("in principio") essere predetto da una teoria del tutto, queste risulterebbero vere anche in universi con differenti leggi di basso livello, soggette soltanto ad alcune condizioni molto generiche. Conseguentemente non è di aiuto, anche in principio, invocare le leggi di basso livello quando si discute il comportamento di sistemi complessi. Alcuni discutono che questo atteggiamento violerebbe il rasoio di Occam se una teoria del tutto completamente valida fosse formulata. Non è chiaro che ci sia un'idea del problema in questi dibattiti (ad esempio tra Steven Weinberg e Philip Anderson) diversa dal diritto di applicare la nobile parola "fondamentale" ai loro rispettivi soggetti di interesse.
Nonostante che il nome "Teoria del Tutto" suggerisce il determinismo della citazione di Laplace, questo da un'impressione molto fuorviante. Il determinismo è frustrato dalla natura probabilistica delle predizioni meccaniche, dall'estrema sensibilità alle condizioni iniziali che porta al caos matematico e dall'estrema difficoltà matematica di applicare la teoria. Quindi anche se l'attuale modello standard della fisica delle particelle "in principio" prevede tutti i fenomeni non gravitazionali conosciuti, in pratica sono stati derivati solo pochi risultati quantitativi dalla teoria completa (per esempio le masse di alcune dei più semplici adroni) e questi risultati (specialmente le masse delle particelle che sono più rilevanti per la fisica a bassa energia) sono meno accurati delle misure sperimentali esistenti. Una vera teoria del tutto sarebbe quasi certamente più difficile da applicare. Il motivo principale per ricercare una Teoria del tutto, a parte la pura soddisfazione intellettuale di completare una ricerca lunga secoli, è che tutte le precedenti unificazioni di successo hanno predetto nuovi fenomeni, alcuni dei quali (ad esempio i generatori elettrici) hanno dimostrato una grande importanza pratica. Come in altri casi di teorie riduzioniste, la teoria del tutto permetterebbe anche di definire con confidenza il dominio di validità e l'errore residuale delle approssimazioni a bassa energia all'intera teoria che potrebbe poi essere usata per calcoli pratici.

Teoria del tutto e filosofia

Exquisite-kfind.png Per approfondire, vedi la voce Teoria del tutto (filosofia).
Lo stato di una teoria del tutto fisica è aperto al dibattito filosofico, Per esempio se il fisicalismo fosse vero, una teoria del tutto fisica coinciderebbe con la teoria filosofica del tutto. Alcuni filosofi (Aristotele, Platone, Georg Wilhelm Friedrich Hegel, Alfred North Whitehead e altri) hanno tentato di costruire sistemi omincomprensivi. Altri sono fortemente dubbiosi sulla realizzazione di un simile esercizio.

Note

  1. ^ , op. cit.
  2. ^ , op. cit.
  3. ^ e.g. Steven Shapin, The Scientific Revolution, University of Chicago Press, 1996. ISBN 0226750213
  4. ^ , op. cit.
  5. ^ , op. cit.
  6. ^ Pais (1982), Ch. 17.
  7. ^ e.g. Weinberg (1993), Ch. 5
  8. ^ Jaki, S.L.: "The Relevance of Physics", Chicago Press,1966
  9. ^ Jürgen Schmidhuber. A Computer Scientist's View of Life, the Universe, and Everything. Lecture Notes in Computer Science, pp. 201-208, Springer, 1997: http://www.idsia.ch/~juergen/everything/
  10. ^ Jürgen Schmidhuber. Algorithmic Theories of Everything, 30 Nov 2000
  11. ^ Jürgen Schmidhuber. Hierarchies of generalized Kolmogorov complexities and nonenumerable universal measures computable in the limit. International Journal of Foundations of Computer Science 13(4):587-612, 2002
  12. ^ Feferman, S. The nature and significance of Gödel’s incompleteness theorems, Institute for Advanced Study, Princeton, November 17, 2006
  13. ^ Douglas S. Robertson (2007). Goedel’s Theorem, the Theory of Everything, and the Future of Science and Mathematics. Complexity 5: 22-27.
  14. ^ Stephen Hawking, Gödel and the end of physics, July 20, 2002
  15. ^ Einstein, letter to Felix Klein, 1917. Quoted in Pais (1982), Ch. 17.
  16. ^ e.g. see Weinberg (1993), Ch 2.

Bibliografia

Voci correlate

Collegamenti esterni

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