Page 319 - La Fisica nella Storia

La teoria delle stringhe non ci dice se le brane esistono, né quante siano; in ogni caso le brane

sono un elemento essenziale della teoria stessa altrimenti essa non sarebbe possibile.

In altri termini sono elementi previsti; ora la domanda successiva da porsi è: esistono
realmente?

Se particelle e le forze sono confinate sulle brane, lo siamo anche noi, che siamo costituiti a
nostra volta di particelle.

Però visto che le brane possono essere molte, e su ognuna sono presenti sia nuove particelle,

sia forze, allora l’universo che conosciamo rappresenta solo una parte degli universi totali.

Il primo modello noto è il mondo di brane HW, proposto da Horava e Witten.

In particolare si tratta di due brane parallele, ognuna delle quali con nove dimensioni spaziali
(rappresentate come bidimensionali) e separate da un’undicesima dimensione spazio-tempo;

mentre il bulk comprende tutte le undici dimensioni.

Ognuno delle due brane contiene un universo diverso di particelle e di brane.

Le forze sulle due brane sono le stesse di quelle delle stringhe eterotiche viste prima.

Lungo queste stringhe le oscillazioni interagiscono tra loro in modo diverso, viaggiando a destra
o a sinistra: così una metà delle forze è confinato su una brana e l’altra sulla brana opposta.

Ora, su una brana, ci sono forze e particelle a sufficienza tali da comprendere tutte quelle note
del Modello standard; mentre quelle non ancora osservate potrebbero trovarsi sull’altra brana

o addirittura nel bulk. Ma il mondo di brane HW, non contiene solo stringhe, esso stesso è una
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stringa eterotica , con un accoppiamento di stringa forte.
Anche questa è una dualità: una teoria di undici dimensioni con due brane di confine

equivalente a una stringa eterotica a dieci dimensioni.

Se il mondo di brane HW è reale, allora almeno sei dimensioni sfuggono alle nostre osservazioni:
Horava e Witten ipotizzarono che le sei dimensioni sono arrotolate in una geometria di Calabi-

Yau e di dimensione estremamente piccole. Se una particella si sposta nel bulk dovremmo
comunque vederla nelle dimensioni a noi visibili ovvero le 4 dimensioni spazio-tempo.

Queste particelle extra-dimensionali, che si muovono nel bulk e che noi ne vediamo solo la

traccia nelle dimensioni a noi note, sono le particelle KK (Kaluza-Klein).

Però se in un sistema a molto dimensioni abbiamo una quantità di moto, quando passiamo ad
un sistema a minor dimensioni la quantità di moto diventerebbe massa.

165 È un misto o ibrido peculiare di una stringa bosonica e di una superstringa
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