Sulle tracce della gravità

• Tutte le curve di Miss Universo

Tutte le curve di Miss Universo

In base a questa rivoluzionaria concezione dell'universo, la gravità diventa una proprietà intrinseca del tessuto di una nuova entità chiamata spaziotempo che permea (costituisce?) tutto l'universo. Al concetto di spazio non si associa dunque più l'idea di un vuoto dentro il quale massa, luce ed energia si muovono con una certa velocità e in un certo tempo immutabile. Al contrario, lo spazio perde il significato che aveva per diventare una sorta tessuto quadridimensionale (le tre dimensioni spaziali e quella temporale) che modifica la propria struttura grazie all'interazione intima con la presenza e il movimento di massa ed energia. Le rappresentazioni delle sfere che curvano una griglia piana in maniera proporzionale al loro "peso" come palle da biliardo posate su un sottile foglio di gomma, sono le illustrazioni più classiche per cercare di rendere intuitivo il concetto. Tuttavia non si deve perdere di vista il fatto che la curvatura non viene esercitata su una geometria bidimensionale, ma su una geometria quadridimensionale.

Detto questo, non ha più senso scomodare il concetto di attrazione gravitazionale. Per spiegare le orbite dei pianeti intorno al Sole è sufficiente considerare che essi seguono semplicemente la curva più stabile dello spaziotempo, ovvero quella cui compete il livello di energia più basso, proprio come una sorta di invisibile binario cosmico. Ma la cosa è un tantino più complessa di così. Innanzitutto solo due anni più tardi, nel 1918, Joseph Lense e Hans Thirring avanzarono l'ipotesi che non solo la semplice presenza di una massa poteva avere effetti di distorsione sullo spaziotempo, ma anche la rotazione intorno al suo asse. Per i due fisici austriaci in pratica i grandi corpi celesti trascinavano la curvatura dello spaziotempo anche con la loro rotazione. In secondo luogo, per analogie con la contrazione dei tempi e delle lunghezze predetta dalla Teoria della Relatività Speciale, la curvatura dello spaziotempo ha effetti anche sul tempo. In altre parole, più è elevata la curvatura, ovvero più grande è la massa in gioco, più il tempo rallenta. Infine, la curvatura si comporta esattamente come una cosiddetta "onda di gravità" in grado di increspare il tessuto dello spaziotempo, e la sua propagazione non è istantanea come riteneva Newton, ma procede alla velocità della luce. Così, se il Sole sparisse improvvisamente, noi ce ne accorgeremmo 8.3 minuti dopo, tanto è il tempo che impiegano la luce e le onde gravitazionali del Sole ad arrivare fino a noi.

Benché la teoria nel suo complesso non sia affatto semplice, i suoi capisaldi sono sufficientemente intuitivi per dare la sensibilità di come e quanto Einstein stravolse la visione che non solo lo scienziato, ma anche l'uomo comune, avevano dell'universo fino al XIX secolo. Eppure, come sempre deve succedere quando una teoria solida ne soppianta una altrettanto valida, la visione "classica" di Newton non dev'essere buttata via. Newton funziona ancora benissimo per le cose di tutti i giorni. Se il nostro treno arriva in ritardo non è perché stiamo applicando la teoria sbagliata! In buona sostanza, nei confronti della Relatività Generale di Einstein, la teoria di Newton si inserisce come un caso particolare.

Quando si considerano oggetti che si muovono a velocità comparabili a quella della luce o masse di proporzioni cosmiche bisogna scegliere Einstein, ma in tutti gli altri casi (e nella nostra personale esperienza, ad esempio, non si raggiungono mai velocità superiori allo 0,00001% della velocità della luce), la teoria della gravitazione di Newton resta valida perché gli effetti "relativistici" non risultano apprezzabili. Se aggiungiamo che la teoria di Newton è molto più semplice da applicare, capiremo perché, nonostante non ci dia un quadro "perfetto" dell'universo, Newton non è ancora passato di moda e probabilmente mai lo farà.