Sin dagli albori della meccanica quantistica, la teoria che governa il micromondo di atomi e particelle, il Santo Graal della fisica ha trovato una teoria del tutto, unendo la meccanica quantistica con la teoria della relatività generale di Einstein, che si applica all'universo su larga scala. .

Ma non abbiamo ancora una teoria collaudata su tutto. E credo che la paura di fallire sia una parte importante del problema.

Creare una teoria del tutto non è esattamente facile. Si tratta di produrre una struttura che unisca le forze fondamentali del nostro universo, tenendo conto di tutte le costanti e quantità sottostanti, nonché di ogni particella subatomica. Il premio per chi risponde a questa domanda fondamentale è la gloria eterna negli annali dell'umanità.

C'era un grande desiderio di risolverlo nella generazione di Einstein. In effetti, Einstein lavorò a una teoria del tutto sul letto di morte, un lavoro per il quale alla fine fu ridicolizzato. Il contributo di Einstein alla fisica è stato così grande che rimane ancora una superstar. Ma i fisici Arthur Eddington, Hermann Weyl e il matematico David Hilbert non furono così fortunati, e alcuni di loro dovettero affrontare conseguenze molto peggiori.

Prendi Eddington, ad esempio, forse il più grande scienziato di cui non hai mai sentito parlare. L'astronomo e fisico di Cambridge dimostrò che Einstein aveva ragione nel suo lavoro analizzando un'eclissi del 1919, lanciando Einstein verso la celebrità. Eddington scrisse anche i primi libri inglesi sulla relatività prima di fare lo stesso sulla teoria del Big Bang di Georges Lemaître.

Scrisse anche un libro sulla fisica quantistica e divenne il più grande scrittore popolare di scienza negli anni '20 e '30, insieme al suo lavoro rivoluzionario sulla fisica stellare (la fisica delle stelle). Eppure oggi è oscuro a causa della sua intensa ricerca di una teoria fondamentale.

Pubblicato postumo, il suo tentativo venne subito bandito per il suo incredibile fallimento. Deriso come numerologia (la credenza in una relazione mistica tra un numero e gli eventi), il suo strano interesse per il potere di certi numeri fu preso in giro da altri scienziati. E, come hanno sottolineato molti eminenti astrofisici, non ha prodotto alcun valore dalla sua pubblicazione.

Lo straordinario fallimento finale di Eddington è servito da potente avvertimento sul prezzo che si paga se si manca l'obiettivo. Gli ultimi dieci anni della sua vita trascorsi a perseguire una teoria del tutto si sono conclusi con un grave danno alla sua eredità.

Una nuova generazione

La generazione del fisico Richard Feynman (1918-1988), successiva a quella di Einstein ed Eddington, perse interesse per una teoria del tutto. Feynman e i suoi colleghi trovarono la loro gloria nelle nuove scoperte e teorie subatomiche e nelle applicazioni della fisica alla chimica e alla biologia, che portarono a numerosi premi Nobel. Il ridicolo sopportato da coloro che hanno provato e fallito prima di loro potrebbe essere stato uno dei motivi.

Questo costo eccessivo per il fallimento alla fine aumentò insieme alla gloria della fisica tra le due guerre. In un periodo di successi senza precedenti, il fallimento fu più implacabile. Questo non è certo stato un incentivo per le giovani e brillanti menti moderne che cercavano di applicarsi alla questione più grande.

Ancora oggi i tentativi di teorie su tutto vengono derisi. La teoria delle stringhe, ad esempio, è un tentativo di questo tipo, ed è stata disprezzata dal premio Nobel Roger Penrose in quanto non è la "vera scienza".

Non è solo. Il fisico Stephen Hawking credeva che una versione della teoria delle stringhe chiamata teoria M fosse la nostra migliore opzione per una teoria del tutto. Ma la teoria ha faticato a produrre previsioni che possano essere verificate mediante esperimenti.

Un giovane scienziato oggi potrebbe chiedersi:se Einstein, Eddington e Hawking non sono riusciti a risolvere il problema, chi lo farà? E in effetti molti dubitano che ciò possa essere raggiunto. È addirittura necessario visto che, pragmaticamente, possiamo farne a meno?

Non c'è da meravigliarsi, quindi, che oggigiorno molti fisici preferiscano evitare il termine "teoria del tutto", optando invece per alternative meno grandiose come "gravità quantistica".

Finanziamenti e progressione di carriera

Oltre al pesante prezzo del fallimento, altri problemi sono in agguato. Una giovane mente brillante potrebbe trovarsi di fronte a un vicolo cieco nella sua carriera nel cercare una teoria del tutto. Quale progressione accademica ci si può aspettare all'inizio della propria carriera se ciò è desiderato? Chi concederà finanziamenti significativi a ricercatori giovani e non esperti che perseguono un obiettivo apparentemente impossibile a breve termine?

È probabile che una teoria del tutto alla fine richieda una massiccia collaborazione per essere risolta. Ironicamente, questo potrebbe essere un compito riservato ai fisici più anziani, nonostante gli avvertimenti di Eddington e altri. Francis Crick dedicò la sua attenzione nel tentativo di risolvere il problema della coscienza nei suoi ultimi anni, anche se senza successo.

Abbiamo bisogno di collaborazione. Ma potremmo guardare alla prospettiva di una teoria del tutto proveniente solo da coloro che hanno realizzato così tanto da potersi permettere il potenziale imbarazzo e avranno il beneficio del dubbio. Ciò difficilmente suscita l'entusiasmo delle menti giovani e vivaci che altrimenti potrebbero affrontare il problema.

Nel tentativo di risolvere il problema finale, potremmo aver inavvertitamente creato un mostro. Il nostro quadro accademico per la progressione della ricerca non è favorevole a questo obiettivo e la storia ha presentato un quadro poco positivo di ciò che accade a coloro che ci provano.

Eppure, il nostro progresso più grande è sempre arrivato da coloro che sono disposti a correre dei rischi.