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LE BRANE: comunicano tra di loro attraverso la forza di gravità, che è l'unica forza conosciuta che si muove nel bulk. CLICCARE sull'IMMAGINE per VEDERE l'ANIMAZIONE

Anche se qualcuno avesse a disposizione tutto il tempo dell’universo sarebbe comunque assai improbabile che possa riuscire mai ad esplorare tutto lo spazio a sua disposizione, ma non ci sono leggi fisiche che lo possano impedire.

Ci sono invece molti esempi di cose che hanno una libertà limitata di movimento, cose per le quali alcune regioni dello spazio sono realmente inaccessibili.

Una carica su un filo elettrico e una pallina su un pallottoliere, sono esempi di oggetti che, pur collocati nello spazio tridimensionale, si spostano soltanto in una sola dimensione. Altri oggetti familiari hanno libertà di movimento confinata su una superficie bidimensionale. Le goccioline d’acqua sulla tendina per doccia si spostano soltanto sulla sua superficie bidimensionale; un altro esempio l’abbiamo nel ‘gioco- dei- 15′ di Sam Loyd, un passatempo consistente di un piccolo quadrante in plastica sul quale si possono spostare delle formelle, e, se non barate, le lettere rimangono dentro il quadrante in plastica: non sono possibili, cioè, movimenti lungo la terza dimensione.

Le brane, come la tende della doccia e il ‘gioco- dei- 15‘, intrappolando le cose su superfici con meno dimensioni dello spazio circostante, in un mondo con dimensioni supplementari, fanno in modo che non tutta la materia sia libera di spostarsi ovunque.

Le particelle confinate sulle brane sono veramente intrappolate, in virtù di leggi fisiche.

Gli oggetti circondati da brane non si avventurano lungo le dimensioni extra che si estendono fuori della brana. Ma non tutte le particelle sono intrappolate nelle brane: alcune sono libere di viaggiare in lungo e largo nel bulk. Ma ciò che distingue le teorie delle brane dalle teorie pluridimensionali che ne fanno a meno è che alle particelle sulle brane è negata la libertà di movimento lungo tutte le dimensioni.

Anche se l’universo ha molte dimensioni, qualora le particelle e le forze che conosciamo fossero intrappolate in una brana che si estende su tre dimensioni, si comporterebbero come se esistessero solo in tre dimensioni. Le particelle confinate su una brana si muoverebbero esclusivamente su quella brana. E se anche la luce fosse sulla brana, i suoi raggi si muoverebbero sono su di essa. In una brana tridimensionale, la luce si comporterebbe esattamente come se l’universo fosse tridimensionale per davvero.

Inoltre, le forze intrappolate sulla brana influenzano solo le particelle confinate sulla stessa brana. Il materiale di cui siamo composti e le forze con cui questi costituenti interagiscono fra loro, come la forza elettrica, potrebbero essere tutti confinati dentro una brana tridimensionale. Le forze confinate sulla brana si diffonderebbero solo su questa brana e le particelle confinate sulla brana si sposterebbero sono lungo le dimensioni della brana.

Perciò, qualsiasi oggetto confinato su una brana tridimensionale apparirebbe come se il mondo fosse veramente tridimensionale. Le altre dimensioni esisterebbero, accanto alla brana, ma le cose che aderiscono una brana tridimensionale non potrebbero mai entrare nel volume pluridimensionale.

Ma, per quanto le forze della materia possono aderire a una brana, i mondi di brane sono interessanti proprio perché sappiamo che non tutto è confinato su una singola brana. Per esempio, la gravità non è mai confinata su una brana secondo la relatività generale; in altre parole, le gravità deve esercitarsi attraverso lo spazio, lungo ogni dimensione. Se potesse essere confinata ad una singola brana, dovremo abbandonare la relatività generale.

Per fortuna non è così. Anche se esistono le brane, la gravità è avvertita ovunque, sulle brane e fuori di esse. Questo è importante, perché significa che i mondi di brane devono interagire con il volume pluridimensionale, non foss’altro che con la sola gravità.

Poiché la gravità si estende nel bulk e tutti gli oggetti interagiscono per gravità, i mondi di brane saranno sempre connessi alle dimensioni extra. I mondi di brane non esistono isolati, sono parti di un tutto più ampio con il quale interagiscono. Oltre alla gravità, è possibile pensare che nel bulk esistano anche altre particelle e forze.

Anche se la gravità si estende lungo le dimensioni extra, le stelle, e i pianeti, le persone e qualsiasi altra cosa che percepiamo sono confinate su una brana tridimensionale. Dunque, vivremo sulla brana, che sarebbe il nostro habitat. Il concetto di mondi di brane si basa su quest’assunzione.

Multiverso è il nome che a volte viene dato al mondo ipotizzato dalle teorie che prevedono più di una brana. Spesso si usa questo termine per descrivere un cosmo le cui parti non interagiscono, o che interagiscono solo debolmente.