Cavalcando l'onda

Il blocco di quarzo nel quale sono montati i quattro giroscopi sul Gravity Probe B con un allineamento perfetto. Si vedono le loro posizioni con gli assi a due a due perpendicolari.
Il blocco di quarzo nel quale sono montati i quattro giroscopi sul Gravity Probe B con un allineamento perfetto. Si vedono le loro posizioni con gli assi a due a due perpendicolari.
La sonda che fregiarsi di un simile risultato si chiama Gravity Probe B, è stata lanciata lo scorso 20 aprile dalla Vandenberg Air Force Base in California e il suo scopo è di misurare proprio come e in che misura la rotazione del nostro pianeta agisce sul tessuto dello spaziotempo. Abbiamo visto infatti che la teoria di Einstein prevede che, non solo la presenza delle masse e il loro moto varino la curvatura dello spaziotempo, ma anche il momento angolare dovuto a una loro eventuale rotazione e, nel caso del Gravity Probe B, la massa in rotazione è proprio quella della Terra.

Per effettuare questa misura, giacché si tratta di effetti debolissimi (la gravità è la forza più debole in natura), la sonda è dotata dei più precisi giroscopi che siano mai stati costruiti, al punto da essere un milione di volte più accurati dei più accurati costruiti finora sulla Terra. Basti pensare che si tratta di quattro sfere ideali al punto che la loro sfericità è perfetta a meno di solo 40 diametri atomici! Hanno un diametro di 3,81 cm, sono fatte di quarzo fuso omogeneo con una purezza di 2 parti per milione e sono rivestite di uno strato uniforme di niobio spesso 1.270 nanometri. Nel corso dei prossimi 12-14 mesi, la sonda, che viaggia su un'accuratissima orbita polare a 640 chilometri di altezza, misurerà se e di quanto i giroscopi cambieranno l'angolo di allineamento del loro asse di rotazione rispetto a HR 8703 (IM Pegasi), la stella scelta come riferimento. Dopodiché terminerà la raccolta dei dati e inizierà l'analisi dei risultati. Questo potrà confermare se davvero esiste un'influenza sullo spaziotempo dovuta alla rotazione delle grandi masse.

Quasi trent'anni dopo, il Gravity Probe B continua dunque il lungo e meticoloso percorso di esplorazione della Teoria della Relatività Generale iniziato nel '76 dalla sonda precedente Gravity Probe A. Non ci si deve tuttavia lasciare sorprendere dall'entità del tempo intercorso tra le missioni. Quello dei Gravity Probe della NASA è stato un programma scientifico unico, stabilito a lunghissimo periodo. Lo stanziamento dei fondi per lo sviluppo delle tecnologie legate alla missione del Gravity Probe B risale infatti al lontano 1964, mentre la missione vera e propria venne stabilita nel 1973. Il problema che affliggeva gli scienziati e che ha costretto ad attendere quarant'anni prima di vedere la sonda svolgere effettivamente il suo compito, era quello di maturare una tecnologia adeguatamente precisa e affidabile per cercare quello che è a tutti gli effetti un minuscolo ago in un pagliaio grande come la Terra.

La difficoltà nel riconoscimento degli effetti gravitazionali sta proprio nell'estrema debolezza di questi fenomeni e solo degli strumenti estremamente accurati, stabili nel tempo e operanti in un ambiente privo di "rumore", possono riuscire a individuare un effetto così labile. Si pensi che la tecnologia per lo sviluppo dei giroscopi, che sono il cuore della sonda, è stata raggiunta nel 1980, ma la costruzione degli oggetti è stata ultimata soltanto nel 2000. Adesso che, finalmente ci siamo, non resta che attendere i risultati e l'ennesima conferma che l'universo è davvero molto più originale, più bizzarro, più assurdo e forse, anche per questo, più soprendente e affascinante di quanto si possa immaginare.