1. Cancellazione anomalia:
Nella teoria delle stringhe, alcune incoerenze matematiche note come anomalie emergono quando la teoria è formulata in quattro dimensioni. Queste anomalie si annullano se la teoria è formulata in dieci dimensioni. Le dimensioni extra forniscono un modo naturale per affrontare questo problema e mantenere la coerenza matematica della teoria.
2. Compattazione delle dimensioni extra:
La teoria delle stringhe richiede dieci dimensioni, ma nel nostro universo ne osserviamo solo quattro. Per conciliare questa discrepanza, la teoria delle stringhe propone che le dimensioni extra siano “compattate” o raggomitolate in spazi minuscoli e non osservabili. La compattazione delle dimensioni extra consente alla teoria delle stringhe di essere coerente con l'universo quadridimensionale osservato.
3. Dualità delle corde:
La teoria delle stringhe presenta una proprietà notevole chiamata "dualità delle stringhe". Diverse teorie delle stringhe sono correlate tra loro attraverso trasformazioni di dualità. Queste dualità richiedono l'esistenza di dimensioni extra per essere coerenti. Ad esempio, la popolare teoria delle stringhe di tipo IIB ha nove dimensioni spaziali e una dimensione temporale, mentre la sua duplice, la teoria M, è formulata in undici dimensioni.
4. Collettori di Calabi-Yau:
Nella teoria delle stringhe, le dimensioni extra sono spesso descritte come varietà di Calabi-Yau. Le varietà di Calabi-Yau sono spazi geometrici complessi con proprietà matematiche specifiche. La compattazione delle dimensioni extra nelle varietà di Calabi-Yau dà origine a varie caratteristiche osservabili dell'universo, come il numero di generazioni di particelle e la natura delle loro interazioni.
È importante notare che l'esistenza di dimensioni extra è una previsione fondamentale della teoria delle stringhe e svolge un ruolo cruciale nel risolvere varie incoerenze teoriche e fornire una descrizione unificata della gravità e della meccanica quantistica. Tuttavia, le prove sperimentali dell’esistenza di dimensioni extra rimangono sfuggenti e le loro proprietà sono ancora oggetto di intense ricerche e speculazioni.
