1. Cancellazione delle anomalie:la teoria delle stringhe, come qualsiasi teoria quantistica coerente, deve essere priva di incoerenze note come anomalie. Queste anomalie emergono quando la teoria è quantizzata e possono essere cancellate solo se la teoria ha un certo numero di dimensioni extra. In particolare, per garantire la cancellazione dell'anomalia sono necessarie dieci dimensioni.
2. Coerenza delle interazioni delle stringhe:nella teoria delle stringhe, le particelle fondamentali non sono particelle puntiformi ma minuscole stringhe vibranti. Queste stringhe possono interagire tra loro in vari modi e alcune di queste interazioni diventano incoerenti in presenza di sole quattro dimensioni. Tuttavia, introducendo dimensioni aggiuntive, queste interazioni possono essere rese coerenti e ben definite.
3. Unificazione delle forze:uno degli obiettivi della teoria delle stringhe è unificare le forze fondamentali della natura, tra cui la gravità, l'elettromagnetismo, la forza nucleare forte e la forza nucleare debole. Questa unificazione si ottiene nelle teorie delle stringhe di dimensione superiore, dove le diverse forze si presentano come diversi modi vibrazionali delle corde.
4. Compattazione di Kaluza-Klein:Theodor Kaluza e Oskar Klein proposero un'idea all'inizio del XX secolo che suggeriva che le dimensioni extra potessero essere raggomitolate in forme minuscole, rendendole inosservabili a basse energie. Questo concetto, noto come compattazione di Kaluza-Klein, è utilizzato nella teoria delle stringhe per spiegare perché non osserviamo direttamente queste dimensioni extra nel nostro mondo quotidiano.
È importante notare che le dimensioni extra nella teoria delle stringhe non sono come le dimensioni spaziali con cui abbiamo familiarità. Solitamente sono molto piccoli, raggomitolati o nascosti in qualche modo, il che li rende difficili o impossibili da rilevare direttamente con le attuali tecniche sperimentali.
L'esistenza e la natura di queste dimensioni extra rimangono argomenti di intensa ricerca e dibattito nella fisica teorica.
