di Fausto Intilla
La fisica moderna ammette quattro forze fondamentali nell’Universo: la gravità, l’elettromagnetismo, l’interazione nucleare forte e quella debole. Esse sono all’origine di tutti i fenomeni fisici che si possono osservare.
La gravità è descritta dalla Relatività Generale, mentre le altre tre forze appartengono al campo della meccanica quantistica. Riunire queste quattro interazioni in un unico formalismo matematico, è una delle grandi sfide della fisica. Tali sforzi si concentrano generalmente su una descrizione quantistica della gravitazione.
Nel modello Standard della fisica delle particelle, ogni forza emerge dallo scambio di bosoni. Il fotone, il gluone e i bosoni W e Z, permettono in tal modo rispettivamente di spiegare l’elettromagnetismo e le interazioni forte e debole. Idealmente, occorrerebbe dunque scoprire un altro bosone: il gravitone; che ci permetterebbe di far rientrare anche la gravità in questo modello. Ma è quasi del tutto certo che in natura vi siano soltanto le quattro forze fondamentali poc’anzi citate.
Da qualche decennio a questa parte, tuttavia, la cosmologia ha fatto emergere un certo numero di problemi che difficilmente si possono spiegare con il solo impiego delle quattro forze fondamentali della natura. Si tratta in genere quasi sempre di problemi legati alla materia oscura e all’energia oscura…