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Cent'anni di relatività generale. E le scoperte non sono finite...

Giusto cent'anni fa nasceva l'opera forse più rivoluzionaria di Albert Einstein: la teoria della relatività generale. Rivoluzionaria perché descriveva la forza di gravità in modo del tutto nuovo riconducendola a un'interpretazione di tipo geometrico. Proprio così. La gravità, quella studiata da Galileo,quella forza che spiega come sta insieme l'universo e il sistema solare, quella che  tiene conto dei moti della luna e dei pianeti, quella della mela di Newton, perdeva la sua verginità per assumere connotazioni sofisticate, con implicazioni anche filosofiche e diventava una manifestazione della curvatura dello spazio-tempo, una specie di tessuto a quattro dimensioni, tre spaziali e una temporale. Che significa? Nella descrizione einsteiniana la teoria si esplica in alcune equazioni la cui soluzione è difficile e complessa, ma per capire può essere significativo ricorrere a una metafora. Immaginiamo una superficie non rigida come un lenzuolo, o meglio un foglio di gomma morbida e poniamo nel suo centro una sfera metallica; il foglio si incurva in prossimità della sfera: ecco lo spazio si curva per la presenza di una massa. Allora è la massa che curva lo spazio e quindi la gravità non è altro che il risultato della curvatura del foglio, quindi dello spazio. Se adesso prendiamo una biglia di vetro e la lanciamo con delicatezza sul foglio, essa inizierà a muoversi intorno alla sfera solo che cadrà poco dopo su di essa perché, a causa dell'attrito, perde velocità. Nell'universo vuoto invece, incurvato dalla presenza delle masse gigantesche di stelle e galassie, i corpi celesti continuano a muoversi su percorsi predefiniti. Parafrasando Einstein,  possiamo affermare che è la massa a dire allo spazio come curvasi ed è lo spazio a indicare alla materia come muoversi.
 
La validità della teoria della relatività generale  ebbe una prima conferma nel 1919 in occasione di un'eclisse di Sole. L'astronomo Arthur Eddington, infatti, riuscì a osservare alcune stelle molto vicine al bordo del Sole, che avrebbero dovuto essere invisibili perché si trovavano dietro il Sole stesso. Il fenomeno avveniva perché, come predetto da Einstein, anche la luce delle stelle era deviata dalla curvatura dello spazio-tempo prodotta dalla massa del Sole. A questa prova ne sono seguite altre e la relatività generale è una teoria collaudata e condivisa. Tuttavia, come spesso succede nella ricerca, si pone un altro problema. La relatività generale, che regola il mondo macroscopico, male si combina con la teoria che regola il comportamento del mondo atomico e subatomico, la meccanica quantistica, e questa incompatibilità  porta  a contraddizioni di tipo fisico e matematico che ricercatori e scienziati stanno da tempo cercando di risolvere per arrivare a una teoria unica che metta d'accordo il modello del Big Bang con le proprietà delle particelle elementari, i mattoni della materia.
Ludovica Manusardi Carlesi                


Nel 1921 ricevette il premio Nobel per la fisica "per i contributi alla fisica teorica, in particolare per la scoperta della legge dell'effetto fotoelettrico"

 

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