Sapere Scienza

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Di cosa parliamo quando parliamo di onde gravitazionali

10 Febbraio 2016

Un secolo fa furono previste da Albert Einstein (sempre lui) nella sua Teoria della Relatività Generale. Era giugno 1916 e il fisico tedesco presentava una nota all'Accademia Prussiana delle Scienze intitolata “Näherungsweise Integration der Feldgleichungen der Gravitation” (integrazione approssimata delle equazioni del campo gravitazionale) in cui ipotizzava per la prima volta l'esistenza delle onde gravitazionali. Si tratta di increspature dello spazio-tempo che si producono ogni volta che un corpo dotato di massa cambia la sua accelerazione, proprio come accade per un oggetto che, in un lago, si muova per esempio su e giù generando delle onde concentriche che si propagano sullo specchio d'acqua.

Le onde gravitazionali sono l'ultimo tassello della Teoria della Relatività Generale di Einstein che deve trovare ancora una conferma diretta. Quella indiretta, infatti, è già arrivata ed è valsa agli scienziati Russell Hulse e Joseph Taylor il Premio Nobel nel 1993. Non si tratta, quindi, di confermare l'esistenza delle onde gravitazionali, ma di trovarne una prova diretta. E questa è una sfida tecnologica incredibile, perché le onde gravitazionali producono effetti infinitamente lievi: ci si accorge del loro passaggio, infatti, grazie a una deformazione che è di circa 10-21 metri per ogni metro, una una lunghezza un milione di volte inferiore alle dimensioni di un protone. Occorre quindi cercare gli effetti di un'onda gravitazionale più grande possibile, come quella prodotta da giganteschi corpi celesti che si muovono rapidamente come due buchi neri che si fondono, oppure pulsar binarie o supernove.

E' quello che dagli anni Sessanta tentano di fare scienziati di tutto il mondo, attraverso antenne risonanti, prima, e interferometri poi, che tentano di misurare impercettibili deformazioni dello spazio-tempo attraverso il cambiamento di fase di fasci laser che corrono lungo bracci estesi per diversi chilometri.

Le onde gravitazionali potrebbero raccontarci quello che non possono dirci le onde elettromagnetiche, ossia cosa accadde nei primi 400 mila anni di storia dell'Universo, periodo in cui la luce (onda elettromagnetica) non si era ancora liberata dalla zuppa primordiale.

Stando ai rumors di questi giorni, pare che la collaborazione Virgo-Ligo sia effettivamente riuscita a rilevare la prima prova diretta di onde gravitazionali. Per domani è annunciata una conferenza stampa congiunta delle due collaborazioni. Staremo a vedere.

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