{"id":207,"date":"2005-12-11T02:58:04","date_gmt":"2005-12-11T00:58:04","guid":{"rendered":"1091042117"},"modified":"2008-01-23T15:08:45","modified_gmt":"2008-01-23T14:08:46","slug":"le_stelle_non_sono_dove_sembrano_essere","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/scaloni.it\/popinga\/le_stelle_non_sono_dove_sembrano_essere\/","title":{"rendered":"Le stelle non sono dove sembrano essere"},"content":{"rendered":"

Nel 1687, nei Principia mathematica p<\/em>hilosophiae naturalis<\/em>, Isaac Newton aveva enunciato il principio di gravitazione universale: \u201cdue corpi si attraggono con una forza che \u00e8 direttamente proporzionale al prodotto delle loro masse e inversamente proporzionale al quadrato della loro distanza\u201d<\/em>.
\nQuesta descrizione si basa su un approccio empirico: Newton non aveva cercato spiegazioni della natura della gravit\u00e0, ma dedotto le propriet\u00e0 dai fenomeni osservabili.<\/p>\n

A partire dal 1905, anno di pubblicazione della teoria della relativit\u00e0 ristretta, la ricerca dell\u2019essenza e delle cause della gravit\u00e0 divenne il tema centrale del lavoro di Albert Einstein.
\nIn uno dei suoi famosi \u201cesperimenti ideali\u201d, Einstein immagin\u00f2 un ipotetico (e sfortunato) osservatore, posto all\u2019interno di un ascensore in caduta libera. In tali condizioni, l\u2019osservatore non avverte il suo peso: su di lui la forza di gravit\u00e0 sembra non agire. Un altro esperimento riguardava un astronauta nello spazio, in assenza di gravit\u00e0. L\u2019astronauta \u00e8 privo di peso, ma inizia a sentirlo se la capsula si mette a ruotare su se stessa. Egli rimane incollato alle pareti interne, e ci\u00f2 che avverte \u00e8 indistinguibile dalla forza di gravit\u00e0: con un\u2019opportuna velocit\u00e0 di rotazione, non si accorge della differenza rispetto alla Terra.
\nMa allora, se un\u2019accelerazione \u00e8 indistinguibile dalla gravit\u00e0 (viene cio\u00e8 percepita allo stesso modo), \u00e8 possibile che le due entit\u00e0 fisiche siano imparentate, nascondano la stessa intima natura. Einstein prese ad indagare in questa direzione.<\/p>\n

Nella teoria della relativit\u00e0 generale, pubblicata nel 1915, Einstein proponeva un radicale mutamento di paradigma: la gravit\u00e0 non doveva essere considerata una mera interazione tra corpi dotati di massa, bens\u00ec la manifestazione di una propriet\u00e0 geometrica intrinseca dello spazio (spazio-tempo, secondo Einstein). Una massa incurva lo spazio (spazio-tempo) circostante e tale curvatura \u00e8 percepita come gravit\u00e0 da un altro corpo che si trovi nelle vicinanze. Nel movimento dei pianeti intorno al Sole, quelle che a noi appaiono come orbite ellittiche sono i percorsi pi\u00f9 brevi in uno spazio (spazio-tempo) incurvato dalla presenza della stella.
\nRispetto al modello newtoniano c\u2019erano novit\u00e0 non da poco. Ad esempio, se una massa deforma lo spazio modificandone le propriet\u00e0 geometriche, questo dovrebbe aver effetto non solo sui corpi materiali (sotto forma di attrazione gravitazionale), ma anche sulle onde elettromagnetiche. Anche la propagazione della luce, quindi, dovrebbe risentire della presenza di corpi massicci nelle vicinanze.<\/p>\n

Fin qui la teoria. Ma come verificarla? Si trattava di affermazioni decisamente controintuitive: nella nostra esperienza quotidiana tutto sembra suggerirci che lo spazio \u00e8 piatto e la luce si propaga in linea retta. Eppure, di l\u00ec a qualche anno, questa teoria avrebbe avuto una clamorosa conferma dai fatti.
\nUn\u2019occasione favorevole per verificare le previsioni di Einstein era l\u2019eclisse totale di Sole che ci sarebbe stata nella primavera del 1919, visibile in alcune regioni equatoriali. Nei pochi minuti di oscuramento, si sarebbero potute verificare le posizioni apparenti delle stelle pi\u00f9 brillanti vicino al Sole, e confrontarle con le posizioni delle stesse stelle in una qualunque notte dell\u2019anno, quando il Sole non era d\u2019ingombro.
\nIn particolare, c\u2019era un gruppetto stelle abbastanza brillanti nella costellazione del Toro, le Iadi, che al momento dell\u2019eclisse si sarebbero trovate proprio di fianco al Sole.
\nSe Einstein aveva ragione, il campo gravitazionale del Sole avrebbe deviato la luce proveniente dalle Iadi, cambiando seppur di poco le posizioni apparenti delle stelle pi\u00f9 vicine al disco solare. Come risultato, le immagini dei campi stellari avrebbero dovuto essere leggermente distorte: si sarebbe dovuta osservare una minore distanza apparente tra le Iadi, rispetto ad un\u2019immagine notturna.
\nLa difficolt\u00e0 sperimentale era soprattutto legata all\u2019entit\u00e0 della deviazione prevista, di appena 5 decimillesimi di grado per un raggio di luce che rasenta la superficie solare. Per avere un\u2019idea dell\u2019ordine di grandezza, basti sapere che la Luna piena \u00e8 vista dalla Terra sotto un angolo di circa mezzo grado, ossia 1000 volte pi\u00f9 grande.
\nLa Royal Astronomical Society organizz\u00f2 due spedizioni per osservare l\u2019eclisse del 29 maggio 1919: una nel Sobral (nord del Brasile), l\u2019altra alle Isole Principe (Africa occidentale). La spedizione africana, guidata dall\u2019astronomo inglese Arthur Eddington, non fu molto fortunata e fin\u00ec nel mezzo d\u2019un temporale proprio quando l\u2019eclisse stava iniziando: delle 16 lastre ottenute solo 2 furono utilizzabili. In Brasile invece il tempo si mantenne ottimo e furono ottenute 26 fotografie, di cui 7 buone e 16 scadenti. I dati raccolti in Africa risultavano in buon accordo (entro il 10%) con la previsione di Einstein, mentre quelli in Brasile erano pi\u00f9 ambigui: le 7 lastre buone davano un valore di deflessione un po\u2019 pi\u00f9 grande di quello teorico, le 16 scadenti un valore nettamente inferiore.
\nEddington prefer\u00ec i valori pi\u00f9 grandi per la deflessione e dichiar\u00f2 confermata la previsione di Einstein.<\/p>\n

\"Deflessione
\nA causa della deflessione dei raggi di luce nel campo gravitazionale del Sole, le stelle A e B vengono viste dalla Terra nelle posizioni apparenti A\u2019 e B\u2019 (l\u2019effetto sulla stella C \u00e8 trascurabile). Il risultato \u00e8 una maggiore vicinanza apparente delle stelle A, B e C.<\/small><\/p>\n

Il 6 novembre 1919, in una seduta congiunta a Londra, la Royal Society e la Royal Astronomic Society annunciarono che i raggi di luce sono effettivamente deviati nel campo gravitazionale del Sole e proprio nella quantit\u00e0 predetta dalla nuova teoria di Einstein.
\nNell\u2019aprire quella storica seduta, il famoso fisico J. J. Thomson, presidente della Royal Society, defin\u00ec la teoria di Einstein \u00abuno dei piu grandi successi della storia del pensiero umano\u00bb<\/em>, e aggiunse: \u00abNon \u00e8 la scoperta di un\u2019isola fuori mano, ma di un intero continente di nuove idee scientifiche\u00bb<\/em>.
\nIl filosofo e matematico Alfred N. Whitehead racconter\u00e0:
\n\u00abFu per me una fortuna essere presente alla seduta della Royal Society a Londra quando l\u2019astronomo reale F. W. Dyson annunci\u00f2 che le lastre fotografiche della famosa eclisse, misurate dai suoi colleghi nell\u2019osservatorio di Greenwich, avevano confermato la predizione di Einstein secondo la quale i raggi deviano passando vicino al Sole. Vi era un\u2019atmosfera di dramma greco. Noi eravamo il coro che commentava i decreti del destino, rivelati dallo svolgersi di avvenimenti eccezionali […], sullo sfondo il ritratto di Newton a ricordarci che la pi\u00f9 grande generalizzazione scientifica stava ora, dopo pi\u00f9 di due secoli, per ricevere la prima modificazione […]. Una grande avventura del pensiero era giunta salva alla riva […]\u00bb<\/em>.
\nSpintasi oltre le colonne d\u2019Ercole della scienza, lasciate l\u00ec da Newton due secoli prima, quell\u2019avventura del pensiero s\u2019era fatta teoria scientifica ed era riuscita a spiegare ci\u00f2 che la fisica di Newton non poteva. Come avrebbe detto il filosofo della scienza Karl Popper, la teoria di Newton era stata falsificata<\/em>.
\nAnche la stampa sanc\u00ec il successo della relativit\u00e0 generale, sebbene con toni inevitabilmente superficiali e trionfalistici: \u201cLe stelle non sono dove sembrano essere\u201d<\/em> titolava il New York Times<\/em> qualche giorno dopo.
\nNegli anni seguenti si avanzarono molti dubbi sulla validit\u00e0 delle analisi svolte da Eddington sulle fotografie dell\u2019eclisse. Alcune spedizioni successive, pur misurando spostamenti di un numero molto maggiore di stelle, a stento ottennero le stesse precisioni; talvolta, addirittura, trovarono risultati in disaccordo con la teoria di Einstein. La spiegazione per tutto questo sta probabilmente nel fatto che all\u2019epoca la precisione degli strumenti non era sufficiente per rivelare chiaramente le piccolissime perturbazioni relativistiche. \u00c8 quindi plausibile che il risultato del 1919 fosse stato influenzato dalla fiducia degli sperimentatori verso la nuova teoria: lo stesso Eddington ammise, anni dopo, di non essere stato \u201cdel tutto imparziale\u201d. Ad ogni modo, nei primi anni la comunit\u00e0 scientifica mantenne una certa cautela: ne \u00e8 la prova il fatto che la relativit\u00e0 generale non fu menzionata nelle motivazioni del premio Nobel conferito a Einstein nel 1921.<\/p>\n

Il progresso tecnologico ha consentito negli anni innumerevoli verifiche sperimentali della relativit\u00e0, e la stessa deflessione della luce \u00e8 stata trovata in accordo con le previsioni con un grado di accuratezza enorme. Nondimeno, l\u2019esperimento del 1919 \u00e8 entrato a far parte della storia della scienza, avendo segnato (forse troppo in fretta) la legittimazione di quella che \u00e8 oggi considerata una delle teorie fondamentali della fisica moderna. Ma, in quanto teoria scientifica, anch\u2019essa popperianamente falsificabile<\/em>.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

Nel 1687, nei Principia mathematica philosophiae naturalis, Isaac Newton aveva enunciato il principio di gravitazione universale: \u201cdue corpi si attraggono con una forza che \u00e8 direttamente proporzionale al prodotto delle loro masse e inversamente proporzionale al quadrato della loro distanza\u201d. Questa descrizione si basa su un approccio empirico: Newton non aveva cercato spiegazioni della natura … Leggi tutto “Le stelle non sono dove sembrano essere”<\/span><\/a><\/p>\n","protected":false},"author":12,"featured_media":0,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"footnotes":""},"categories":[4,6],"tags":[342,340,341],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/scaloni.it\/popinga\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/207"}],"collection":[{"href":"https:\/\/scaloni.it\/popinga\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/scaloni.it\/popinga\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/scaloni.it\/popinga\/wp-json\/wp\/v2\/users\/12"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/scaloni.it\/popinga\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=207"}],"version-history":[{"count":0,"href":"https:\/\/scaloni.it\/popinga\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/207\/revisions"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/scaloni.it\/popinga\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=207"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/scaloni.it\/popinga\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=207"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/scaloni.it\/popinga\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=207"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}