Morte e risurrezione della teoria dei campi

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Morteerisurrezionedellateoriadeicampi:1960-1975
PaoloRossi–DipartimentodiFisicadell’UniversitàdiPisa
1.Lacrisidellateoriaquantisticadeicampi
VersolafinedeglianniCinquantadelsecoloscorsolateoriaquantisticadeicampistava
attraversandounacrisicheamoltifisicidell’epocainiziavaadapparireinsuperabile.
Ineffettiunprimograveostacoloerastatosuperatonelmomentoincuilaproceduradi
rinormalizzazione(grazieaicontributidiBethe,Tomonaga,Schwinger,FeynmaneDyson)si
eradimostratacapacedirisolvere,almenoalivelloperturbativo,ilcosiddetto“problemadelle
divergenze”,eilsuccessopredittivodell’elettrodinamicaquantistica(QED)nelcalcolodel
Lambshiftedelmomentomagneticoanomalodell’elettroneavevaperqualchetempo
incoraggiatouncertoottimismo.Restavacomunqueapertoilproblemadelcosiddetto“polo
diLandau”,unasingolaritàapparentementenoneliminabilemachesisarebbemanifestata
soltantoaenergiestraordinariamentealte.
Malaquestionepiùseriariguardavalapossibilitàdiformulareunateoriadicampoperle
interazioniforti,einparticolareperiprocessicheavrebberodovutoesserespiegatisullabase
diun’Hamiltonianacontenenteunterminediaccoppiamentotranucleoniemesoniπ.
Eraevidentedallafenomenologiacheuntaletermineavrebberichiestounacostante
d’accoppiamentodell’ordinedell’unità,ediconseguenzaognicalcoloditipoperturbativo
sarebbestatoprivodisignificato,elastessaproceduradirinormalizzazioneavrebbeperso
plausibilitàepredittività.
Aquestobisognaaggiungereilfattochegliesperimentiadenergie(perl’epoca)elevate
stavanorivelandol’esistenzadiunsempremaggiornumerodiparticelledellequalinonera
chiaralanatura(fondamentaleocomposta),ecertamenteunateoriadicampo,peressere
adeguatamentefondata,richiedevachefosseindividuatouncertoebendefinitonumerodi
campi(ediparticelle)“fondamentali”,senzacontareilfattochenonparevapossibile
costruireteoriedicampocoerentiperparticelledotatedispinelevato.
Percapireledinamichechesimiseroinmotoinquelperiodooccorretenercontoanchedi
alcunepremesse“filosofiche”cheeranomaturateneidecenniprecedentiecheavevanogià
avutounruoloimportantenelladefinizionedeiprotocolliinterpretatividellameccanica
quantisticaedellastessateoriadellarinormalizzazione.
Ciriferiamoinparticolarealpuntodivistacheavevatrovatolasuaformulazionepiù
“popolare”nell’operazionismodiP.W.Bridgman(1882-1961)chegiànel1927,conl’opera
“Lalogicadellafisicamoderna”avevacriticatol’ideacheinfisicasipotesse“ragionevolmente”
parlarediquantitàedioggettichenonfosserosuscettibilidiessereosservatiemisurati.
Diconseguenza,portandoquestoprincipioallesuenaturaliconseguenze,nonavrebbeavuto
sensostudiarelequantitàcheinteoriaquantisticadeicampisonodefinite“offmassshell”,ma
leunichequantitàdotatedisensofisicopotevanoesseresoltantoquelledefinite“onshell”.
Mal’unicaquantitàche,ancherestandonelquadrodellateoriadeicampi,puòesseredefinita
“onshell”èlamatriceS,ovverolamatriceunitariacheconnettendol’insiemedeipossibilisati
inizialidiunsistemafisiciall’insiemedeipossibilistatifinalipermettedicalcolarela
probabilitàditransizionedaunqualunquestatoinizialeatuttiicorrispondentipossibilistati
finali.LamatriceSerastataintrodottadaJ.A.Wheeler(1911-2008)nel1937alfinedi
descrivereleinterazionideinucleileggeri,egiàW.Heisenberg(1901-1976)nel1943aveva
avanzatoperlaprimavoltal’ideacheunateoriadeiprocessielementaripotesseessere
formulatafacendoesclusivoriferimentoallamatriceSeallesueproprietà.Maancheseil
programmadiHeisenbergavevaprodottoalcunisignificativirisultati,tracuil’ideachela
matricestessadovesseessereunafunzioneanaliticadellevariabilidinamicheelarelazione
traglistatilegatieglizeridellamatricesull’asse(negativo)immaginariok,ilprogramma
stessofuabbandonatodallostessoproponenteversolafinedeglianniQuarantapropriodi
fronteall’evidenzadelmaggiorpoterepredittivodellaQED.
2.Ricercadiunparadigmaalternativo:lamatriceS
MaallafinedeglianniCinquantaunnuovoprogrammadiricercaincentratosullapossibilità
diformulareunateoriadelleinterazionifondamentalibasataesclusivamentesullamatriceSe
senzapiùalcunriferimentoaunasottostanteteoriadicampovenneripropostoconforzae
peralcuniannisembròingradodiproporsicomel’unicoparadigmadiriferimentoperla
fisicateoricadelleinterazionifondamentali.
Percapireciòcheaccaddeinquegliannioccorreindagarenonsoltantolepremessefisiche
cuiabbiamoinpartegiàaccennatoeiprincipiguidacheesamineremoconqualchedettaglio
nelseguito,maancheilcontestoculturaleelepremesse“ideologiche”cheispiravanogli
studiosichesifeceropromotoridiquestasvoltaconcettuale.
Nonv’èalcundubbiosulfattoche,nelbeneenelmale,ilprincipaleanimatoredelprogramma
dibootstrapbasatosullamatriceSsiastatoGeoffreyChew(1924-vivente).StudentediEnrico
FermiaChicagodal1946,dopoaverconseguitoilPhDnel1948Chewfuassuntocome
assistantprofessoraBerkeleynel1949.Maeranogliannidelmaccartismo,egliidealiliberal
diChewgiunseroprestoascontrarsiconilclimaimperanteaqueltemponelleprincipali
Universitàstatunitensi,einparticolareaBerkeley,doveproprionel1949furichiestoatuttii
docentiungiuramentodilealtàanti-Comunista.Chew,purnonavendosimpatieperil
Comunismo,trovòlarichiestamoralmenteinaccettabileenelluglio1950accettòuna
propostadiimpiegofattaglidall’Universitàdell’Illinois(Urbana)esidimisedaBerkeley.
MeritaricordarecheperlostessomotivoilmesedopolostessoaccaddeaGianCarloWick,
cheavevaappenaformulatoilsuoimportanteteoremasull’ordinamentonormaledegli
operatoriecheprestositrasferìalCarnegieInstitutediPittsburgh.
ComehabensottolineatoD.Kaisernelsaggio“NuclearDemocracy”questevicendenon
hannosoltantounsaporeaneddotico,maevidenzianoquantofortementeideologicofosse
l’atteggiamentodiChewneiconfrontideiproblemi,equantoquestoatteggiamentopossaaver
condizionato,anchenellasceltadellinguaggio,laformulazionedialcuniconcettichesaranno
allabasedelsuoprogrammadibootstrap.Seèvero,comeèvero,chepermoltistoricidella
scienzalalocuzione“democrazianucleare”èsoltantounafelicemetafora(peraltropare
dovutaaM.Gellmann),anoituttaviariescedifficileimmaginarecheunataleidea(contuttele
conseguenzeconcettualichesiportòdietro)avrebbepotutoessereformulatadaunostudioso
menoinclineaunavisioneprofondamente“paritaria”dellerelazionisociali.
MaveniamoaipresupposticoncettualidelprogrammadiChew,all’accumulodisviluppi
teoriciedievidenzesperimentalichecongiuraronoallacompiutaformulazionedel
programmastesso.
Occorreinprimoluogoprendereinesamelosviluppodeglistudisullerelazionidi
dispersione.IlprogrammadiGoldbergerdel1954facevaancorariferimentoallateoriadei
campi,magiàmettevainevidenza,comeproprietàfondamentalidellamatriceS,l’analiticitàe
ilcrossing(ossialapossibilitàdidescriverecomeprocessoessenzialmenteunicoquelloincui
leparticelleneglistatifinalieranosostituitedallecorrispondentiantiparticelleneglistati
iniziali).QuestistudiculminarononelledoppierelazionididispersionediS.Mandelstam
(1928-2016),sullabasedellequalierapossibile,almenointalunicasi,stabilireunlegame
analiticotraprocessiapparentementediversiinquantorelativiadifferenticanalidireazione.
AncheilmodellostaticodiCheweLowdel1953-54perladiffusionepione-nucleone
soddisfacevaunitarietàecrossingsenzaesplicitoriferimentoaunateoriadicampo.
Unaltrosviluppofondamentalefucertamentel’ideadiT.Regge(1931-2014)diestenderele
proprietàdianaliticitàdellamatriceSalpianocomplessodelmomentoangolare.Divennecosì
possibiledefinirele“traiettorie(poli)diRegge”chepervalorirealipositiviinterioseminteri
delmomentoangolarecorrispondonoaaparticellefisiche,mentreivalorinegatividella
traiettoriasonoassociatialcomportamentoasintoticodell’ampiezzadidiffusioneelastica.
3.Iprincipidelbootstrapeiprincipalisviluppi
Trail1959eil1960CheweMandelstamgiunseroquindiaformulareilconcettodibootstrap,
ovverol’ideachefossepossibilecostruirelamatriceSsolosullabasedialcuniprincipi,che
sostituisseroiprincipidilocalitàecausalitàmicroscopicautilizzatiperladefinizionedelle
teoriedicampoquantistiche.
Ilnuovopuntodivistafuannunciato“ufficialmente”daChewinuninterventoallaconferenza
diLaJollanelgiugnodel1961.IprincipibasedelprogrammadiChewsonoiseguenti:
1. Relatività:lamatriceSèunarappresentazionedelgruppodiPoincaré.
2. Unitarietà:lamatricedeveessereunitariapergarantirechelasommadelleprobabilità
ditransizioneaglistatifinalisia1.
3. Simmetriainterna:lamatricedevepossederelestessesimmetriedelsistemafisico.
4. Analiticità:uninsiemedirelazioniintegraliecondizionisullesingolarità,tracui:
• Crossing:leampiezzeperladiffusionediantiparticellesonolacontinuazioneanalitica
diquelleperleparticelle.
• Relazionididispersioneecausalità:lesingolaritàdellamatriceSdevonoesseresolo
quellecompatibiliconilfattocheilfuturononpuòinfluenzareilpassato
• PrincipiodiLandau:ognisingolaritàdellamatriceScorrispondeallasogliadi
produzionediparticellefisiche.
Aquestiprincipisiaggiungelanozionechetutteleparticellesoggetteainterazioniforti
giaccionosutraiettoriediRegge.Questaconclusionepuòessereconsideratacomel’evidenza
delfattochetuttigliadronisonoparticellecomposte,mailpuntodivistadelbootstrapera
radicalmentediverso,inquantolastessadistinzionetraparticelleelementarieparticelle
composteeranegatainnomedella“democrazianucleare”,ovverol’ideacheogniparticella,a
secondadelprocessopresoinesame,potessesvolgereindifferentementeilruolodistato
inizialeofinaleoppurequellodiparticelladiscambio.
Unesempioprototipicodiquestaconcezionepuòessereindividuatonelleinterazioniπ-πe
π-ρ,incuinelprimocasoèscambiatalaρ,mentrenelsecondocasoèscambiatoilπ.Furono
ZachariaseneZemach,conunarticoloapparsosellaPhysicalReviewnel1962,aproporre
quest’interpretazionepredicendo,sullabasedeiprincipidelbootstrap,lamassadella
particellaρeottenendounvalorecoerenteconiquasicontemporaneirisultatisperimentali.
PiùingeneraleilprogrammadiChewavrebbedovutoarticolarsisecondoilseguenteschema:
lostudiodideterminateampiezzedidiffusioneedellelorosingolarità,grazieallerelazionidi
dispersione,avrebbepermessodidescriverenuoveampiezzedidiffusione,dallequali,
imponendounitarietàecrossing,sisarebberopotutidescriverenuoviprocessicoinvolgendo
nuoveparticelle,alorovoltainterpretabilicomesingolaritàdelleampiezze,implementando
unastrutturaciclicadacuiperautoconsistenza(bootstrap)sarebbestatopossibilericavarele
proprietàdiogniadroneedellesueinterazioni.
NumerosieimportantifuronoglisviluppiteoriciemersinelcorsodeglianniSessantanel
quadrodiquestoprogramma.Senzaentrareneidettaglitecnicièinognicasoimportante
ricordarequilanascitadell’algebradellecorrenti,propostadaGell-Mannnel1964,che
condusseallaformulazione,nel1965,dellacosiddetta“regoladisommadiAdlerWeisberger”,chesullabasedell’ipotesiPCACconsentivadicalcolarelarinormalizzazione
dellacostanted’accoppiamentodellacorrenteassiale.Unulterioresviluppofuronola
superconvergenzadiDeAlfaro,Furlan,FubinieRossetti(1966),laregoladisommadiDrelle
Hearn(1966)eleregoledisommaaenergiafinitadiDolen,HorneSchmid(1967).
Malgradoquestisviluppi,versolafinedeglianniSessantalapopolaritàdelbootstrap
cominciavaadeclinare,siaperledifficoltàmatematiche,siaperlamancataevidenzadelfatto
chel’insiemedelleequazionicheavrebberodovutodefinirelateoriaammettesse
effettivamenteun’unicasoluzione.
4.IlmodellodiVenezianoeleprimeteoriedistringa
Mameritaosservareche,nonostantequestedifficoltà,nonostantealcunisegnali(sucui
torneremo)diripresadiideepropriedellateoriadeicampi,enonostanteilimiti
epistemologicidelprogramma,riconosciutidallostessoChewnel1968,laforzapropulsiva
delnuovoparadigmaerataledastimolaregranpartedeglistudiosiaulterioriindagininella
direzionediunmodellodelleinterazioniforticheprescindessedaunaformulazione
campisticaeincorporasselenuoveacquisizioni.
Ineffettiunnuovosaltodiqualitàparvepossibilenel1968conl’introduzionedelconcettodi
dualitàdapartediG.Veneziano.IlmodellodiVeneziano(dualresonancemodel,insiglaDRM)
sifondavasudueprincipaliproprietà:
• Approssimazionedirisonanzestrette,percuinellaregionefisicadiciascuncanale
l’ampiezzadidiffusionehasoltantopoli
• Dualità,percuilerisonanzeinundatocanaledeterminanoilcorrettoandamento
asintoticonellostessocanaleelerisonanzenelcanalecrossed.
SottoquesteipotesiVenezianoriuscivaacostruireesplicitamenteun’ampiezzadidiffusione
periprocessiaduecorpichedipendevasoltantodallaconoscenzadellarilevantetraiettoria
diRegge.Ilprincipalelimitediquestorisultatoparevaesserelamancanzadell’unitarietà,per
cuilaformuladiVenezianodovevaessereintesacomeunaapprossimazionealivellotreeche
richiedevacorrezioniditipoloop,salvol’imbarazzanterisultatopercuiiloopnonplanari
potevanoprodurrerisultaticoerenticonl’unitarietàsoltantoinventiseidimensioni
spaziotemporali.
InognicasoilmodellodiVenezianogeneròunanuovaondatadiottimismoenumerosinuovi
studi.Ilpiùrilevanteperlesueconseguenzedilungoperiodofuperòindubbiamenteil
risultatocuipervenneroindipendentementeNambu,NielseneSusskindnel1969:le
ampiezzedelDRMpotevanoessereinterpretatecomeproprietàlegateallapropagazionedi
corde(strings)relativistiche.Furonoquindiformulateteoriedistringaperladescrizionedei
processiadronici:sitrattavaancoraunavoltaditeorieonshell,equindidefinitefuoridal
contestotradizionaledellateoriaquantisticadeicampi.Maunateoriadistringadelle
interazioniforticomportavaparecchiedifficoltà,oltreaquellagiàsegnalatadiammettereuna
formulazionecoerentesoltantoin26dimensioni:inparticolareprevedeval’esistenzadi
particelledispin2amassanullachemalsiinquadravanelcontestodellafisicaadronica.
Questotipodistudisisvolsenell’arcoditempodal1969al1974.Nelfrattempoirisultati
sperimentalirelativialladiffusionefortementeinelasticaapparivanodifficilmenteconciliabili
conleprevisionideimodellidualimentresuggerivanoconforzal’esistenzadiunastruttura
internaagliadroni,comedelrestoprevistodalmodelloaquark.Diconseguenzaalterminedi
questoperiodoapparivaormaichiaroallamaggioranzadeglistudiosicheunateoriadei
processiadronicibasatasulmodellodistringabosonica(cherappresentavalanaturale
evoluzionedelmodellodiVeneziano)nonpotevarappresentareunavalidaalternativaa
quantovenivanelfrattempoemergendodallamassicciaripresadell’utilizzodellateoriadei
campiperladescrizionedelleinterazionifondamentali.
Machecosaeraaccaduto,dalpuntodivistateorico,pergiustificarequestaripresa?
5.Progressi“sottotraccia”
Malgradolascarsapopolaritàdelrelativoparadigma,uncertonumerodistudiosiaveva
continuatoaesplorarelepossibilitàoffertedallateoriadeicampiquantistica,nonsoloperil
permanentesuccessodellaQED,maancheperilfattochelateoriadeicampioffriva
comunqueunalgoritmoperlacostruzionedimatriciScapacidisoddisfaretuttiiprincipi
elencatiinprecedenza,senzacontarecheirisultatiottenutidalbootstrapnelquadrodelle
interazionifortilasciavanocomunquefuoridalloscenarioladescrizionedelleinterazioni
deboli,benrappresentatealivellofenomenologicodallateoriadiFermi,chetuttavia
corrispondevaaunateoriadicampononrinormalizzabile.
Inrealtàunpassofondamentaleeragiàstatocompiutonel1954,quandoC.N.YangeR.Mills
avevanointrodottoilconcettoditeoriedigaugenonabeliane.Tuttavialaloroformulazione
comportaval’esistenza,comemediatoridelleinterazioni,diparticelledispin1amassanulla,
comeilfotone,madotatedicaricaelettrica,incompatibiliconlafenomenologianotaeconil
raggiod’azionefinitodelleinterazionideboli,checomportavaunamassanonnulla,e
probabilmentegrandeancherispettoallamassadeinucleoni,perleparticellediscambio.
Inoltrenonc’eraall’epocaalcunaevidenzadelfattocheleteoriedigaugenonabeliane
potesseroessererinormalizzate.
Dopodieciannidirelativosilenzio,enelpienodellacrisidellateoriadeicampi,P.Higgse,
indipendentemente,R.BrouteF.Englertnel1964proposerochelasimmetriadeicampidi
YangeMillspotesseesserespontaneamenterottasenzalacomparsadellaparticellaamassa
nullanormalmenterichiestadalteoremadiGoldstone.Il“meccanismodiHiggs”permettedi
aggirareilteoremanelcasoincuisitrattidellarotturaspontaneadiunateoriadigauge.
Giànel1961A.SalameS.Glashowavevanocominciatoaipotizzaremodellidelleinterazioni
debolibasatisuqualcheadattamentodellateoriadiYangeMillsvoltoarenderemassivii
campivettorialiefinalmente,sull’ondadelrisultatodiHiggs,nel1967S.Weinberggiunsea
formulareunmodellodettagliatoperl’interosettoreleptonico,mentrealmomentopareva
ancoradifficileincorporarenelmodelloleinterazionidebolidegliadroni,acausadellanon
verificatapredizionedell’esistenzadicorrentineutreconcambiodistranezza.Tuttavia
questepropostesembravanodestinatearestareinunlimbo,oscuratesoprattuttodalfatto
cheunateoriadicampononrinormalizzabilenonavrebbecomunquepermessodiformulare
predizionifenomenologichequantitativamenteattendibili.
Mail1964fuunannotopicoperlasuccessivarisurrezionedellateoriadeicampiancheper
unaltromotivo.DopoilsuccessodellaclassificazioneSU(3)(TheEightfoldWay)peri
multiplettiadronici,Gell-ManneZweiggiunseroaipotizzarelapresenza,all’internodei
nucleoni,dicostituentipiùelementari,dotatidicaricaelettricafrazionaria,cheGell-Mann
battezzòquark.Ilmodelloaquark,puressendostatopropostodaunodeipiùimportantie
attivisostenitoridelbootstrap,erainrealtàagliantipodidelparadigmadiChew,negando
l’essenzastessadellacosiddetta“democrazianucleare”inquantoriproponeval’ideadi
costituentielementariapartirediqualil’interafenomenologiaadronicasisarebbeinqualche
modoridottaaunostudiodispettrisistatilegati.Inoltreiquarknoneranomaistatiosservati
sperimentalmente,etuttiitentatividiosservazionesiscontraronobenprestoconl’evidenza
dell’impossibilitàdimettereinevidenzacarichefrazionarielibere.
Sedaunlatoifautoridelbootstrapmantenevanoquindiunaprofondadiffidenzaversoi
quark,chevenivanopercepitialpiùcomeunutileartificiomatematicoperlagestirela
contabilitàdeinumeriquantici,dall’altroperòl’ideadiunnumerolimitatodicostituenti
elementari(dotatidispin½)riportavainaugel’ideachelelorointerazionipotesseroessere
rappresentatedaunateoriadicampo.
6.Risurrezionedellateoriadeicampiquantistica
Comespessosuccede,lasvoltagiunsequasiinaspettata,quandonel1972,graziealla
regolarizzazionedimensionale,‘tHoofteVeltmanriuscironoadimostrarecheleteoriedi
YangeMills,anchenellaversionecheincludevailmeccanismodiHiggs,eranoeffettivamente
rinormalizzabili,equindipotevanoessereutilizzateperlacostruzionedimodellipredittivi
delleinterazionifondamentali.QuestorisultatodavacredibilitàalmodellodiWeinberg,e
ancheadaltrimodelliconcorrentiperleinterazionideboli,fraiqualilasceltaeraaquesto
puntoaffidataalconfrontoconirisultatisperimentali,cheinseguitorisolseroladiatribain
favoredelmodellodiWeinberg,oraparteintegrantedelcosiddettoModelloStandard,dopo
cheilproblemadellecorrentineutreconcambiodistranezzaequellodellacancellazione
delleanomaliefuronorisoltigraziealmeccanismoGIMeallaconseguenteintroduzionedel
quartoquark(charm),verificatasperimentalmentesoltantonel1975conl’osservazionedella
particellaJ/ψ.
Tuttavialacompetizionetraiparadigmirestavaancoraaperta,almenosulfrontedelle
interazioniforti,inquantoilmodelloaquarkpotevaessereincorporatoinunateoriadi
campopredittivasoltantoapattochefossesuperatol’ostacolocostituitodaunacostante
d’accoppiamentosufficientementedeboledaconsentireunosviluppoperturbativo,che
restaval’unicoschemaentroilqualeunateoriadicampo,ancherinormalizzabile,pareva
capacedigenerarenumericonfrontabiliconidatisperimentali.Inoltreirisultatidellostudio
delladiffusioneprofondamenteinelastica,sedaunlatoconfermavano,comesiègià
accennato,l’ideacheall’internodeinucleonifosseropresenticostituentipiùelementari,
dall’altrosembravanorichiedereche,almenoapiccolissimedistanze(ealtissimeenergie)
questicostituenti,purconfinatiall’internodelnucleone,sicomportasseroinquellospazio
microscopicocomeparticellepraticamentelibere.
Finoaquelmomentotuttiirisultatirelativiallarinormalizzazionedellacarica,sianelleteorie
scalaricheinQED,sembravanoviceversaindicarechelaforzadell’interazionedovesse
crescere,enondiminuire,aldecresceredelladistanza,finoall’apparentementeinsolubile
paradossodel“polodiLandau”.
L’ennesimarivoluzioneavvennenel1973quandoH.D.Politzere,indipendentemente,D.
GrosseF.Wilczekpubblicaronoilrisultato(anticipatoverbalmenteda‘tHooft)chela
funzioneβ(g)ènegativaperlacostanted’accoppiamentodeicampidiYangeMillsquando
sonoaccoppiatiaunnumerosufficientementepiccolodicampidimateria.
L’immediataconseguenzadiquestorisultatoèlacosiddetta“libertàasintotica”,ovverola
progressivariduzionedell’intensitàdell’interazionealdecresceredelladistanzatraiquark.
Questorisultatospianavalastradaaunaformulazionecampisticadelmodelloaquarke
quindiall’introduzionediunateoriadicampodelleinterazioniforti.
Questateoriaerainrealtàgiàstata(coraggiosamente)formulatanel1971daH.Fritzsch,M.
Gell-ManneH.Leutwyler,eprevedeval’introduzionediunnuovogradodilibertàinterno
(colore)periquark.EranatacosìlaCromodinamicaQuantistica(QCD),destinatabenpresto
adaffermarsicome“la”teoriadelleinterazioniforti,completandocosìloscenariodelModello
Standard.Ancorchémaiprecisamentedimostrato,ancheilconfinamentodeiquarkpareva
configurarsicomeunaproprietànaturalmenteincorporabilenellaQCD,soprattuttoallaluce
delfattochemoltirisultatiapparivanocompatibiliconla“schiavitùinfrarossa”,ovverocon
unacrescitalinearedelpotenzialed’interazionetraiquarkalcresceredelladistanza,asua
voltacoerenteconunospettroditipostringaperglistatilegati,equindiconl’esistenzadi
traiettoriediReggepergliadroni.
Sorvolandosuglisviluppisuccessivi,sipuòtranquillamentedirecheversolametàdeglianni
Settantalabattagliatraiparadigmierastatatrionfalmentevintadallateoriadeicampi,
mentreirisultatidelbootstraprestavanosoltantocomebuonedescrizionifenomenologiche
diunsettoredelModelloStandarddifficiledastudiarequantitativamente.
7.Nemesieconclusioni
LostraordinariosuccessodelModelloStandard,culminatoinannirecentinellaverifica
sperimentaledell’esistenzadelbosonediHiggs,,nonhacomunqueimpeditocheifisiciteorici
avvertisserol’esigenzadiunsuperamentodelmodelloinfavorediunateoriaancorapiù
ampia,capacedirenderecontodialcuniaspettidellafisicafondamentaledeiqualinonèstata
ancoradataunaspiegazioneadeguata.Dalpuntodivistasperimentalerimaneapertoil
problemadiidentificarel’originedellamassaedell’energiaoscura,lacuiesistenzaappare
indispensabileperlacostruzionedimodellicosmologicicoerenticonidati.Dalpuntodivista
teoricoinvece,oltrealcomprensibiledesideriodiindividuareunoschemadiunificazioneche
nonsiriducaallagiustapposizioneditrediversigruppidisimmetria(SU(3)xSU(2)XU(1))e
premettaunasignificativariduzionedelnumerodeiparametridellateoria,ilproblema
certamentepiùimportanterestaquellodifarrientrarenelquadroconcettualedella
meccanicaquantisticalateoriadellagravitazione,chealivelloclassicoèadeguatamente
descrittadallaRelativitàGeneralemanonhaunanaturaleestensioneinunateoriaquantistica
dicampocherisultirinormalizzabile.
Partendodaquestepremesse,dopoundecenniodirelativaquiescenza,leteoriedistringache
sieranorivelateinadeguateperladescrizionedelleinterazionifortisisonoriproposte,grazie
all’introduzionedellasupersimmetria,comenuovopossibilesuperamentodeglischemi
relativamenterigididellateoriadicampolocale.ApartiredallametàdeglianniOttantale
teoriedisuperstringasonodiventateunodeisoggettidimaggiorinteresseedimaggior
focalizzazioneperifisiciteorici,ancoraunavoltanellasperanzacheuncriteriodicoerenza
internapotessepermetterel’identificazioneunivocadellateoriacorretta.Sitrattainuncerto
sensodiunasortadirivincitadelbootstrap,nonsoloperché,comeabbiamovisto,l’origine
storicadelleteoriedistringasonoproprioimodellidirisonanzaduale,maancheperchéla
filosofiasottostanteèpermoltiaspettianaloga.
Nonsipuòcomunqueignorareilfattochelaproliferazionedellepossibilisoluzioniela
mancanzadipredizionisperimentaliverificabililascianomoltidubbisullapossibilitàcheil
solocriteriodellacoerenzainternapossarisultaresufficientealfinediidentificarequellache
nelleintenzionidovrebbeesserelarispostaultimaatutteledomandeapertedellafisica
fondamentale.
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