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    La teoria quantistica della gravitazione, teorie efficaci dei campi e delle stringhe:passato e presente
    Credito:dominio pubblico CC0

    La gravità è una delle quattro interazioni fondamentali. La descrizione più precisa di questa forza è ancora fornita dalla Teoria della Relatività Generale di Einstein, pubblicata nel 1915, una teoria del tutto classica. Questa descrizione distingue la gravità dalle altre tre forze – forte, debole ed elettromagnetismo – tutte descritte dai campi quantistici. Pertanto, qualsiasi tentativo di unificare le quattro forze deve dipendere da una descrizione della gravità che utilizzi i principi della meccanica quantistica.



    Questa è stata un'area attiva della fisica teorica sin dagli anni '30. Uno storico e fisico, Alessio Rocci della VUB di Bruxelles e Thomas Van Riet della KU Leuven in Belgio, hanno tracciato una panoramica storica dello sviluppo delle teorie quantistiche della gravità per spiegare la nostra attuale visione su una futura teoria unificata delle quattro forze. Questo lavoro è stato pubblicato su The European Physical Journal H .

    I fisici iniziarono a studiare la teoria quantistica della gravitazione negli anni '30, adottando un approccio perturbativo, convinti che non dovesse esserci alcuna differenza fondamentale tra la forza gravitazionale e le altre interazioni. Tuttavia, trovare una descrizione dell'interazione gravitazionale secondo le leggi della meccanica quantistica è ancora un compito molto complesso.

    Più tardi nel secolo, Steven Weinberg, un pioniere sia della teoria dei campi efficaci che del modello standard della fisica delle particelle, iniziò un processo di fertilizzazione incrociata tra queste aree e l'area di ricerca della gravità quantistica che produsse la nostra attuale visione della teoria di Einstein. Dalla metà degli anni '80, la teoria delle stringhe ha creato un possibile quadro per avvicinarsi alla gravità quantistica utilizzando un approccio "dall'alto verso il basso". L'approccio efficace della teoria dei campi alle forze forti ha guidato lo sviluppo della prospettiva "dal basso verso l'alto", culminato a metà degli anni '90.

    Recentemente, i fisici hanno avviato un nuovo programma chiamato Swampland per superare le critiche alla teoria delle stringhe emerse negli anni 2000. Van Riet afferma:"La speranza ultima è che il programma Swamplland possa portare a modelli generali con conseguenze osservative."

    Ulteriori informazioni: Alessio Rocci et al, La teoria quantistica della gravitazione, teorie dei campi efficaci e delle stringhe:ieri e oggi, The European Physical Journal H (2024). DOI:10.1140/epjh/s13129-024-00069-4

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