Home Ambasciatori della Festa di Scienza e Filosofia Le Onde Gravitazionali: La scoperta dopo l’ipotesi di Einstein

Le Onde Gravitazionali: La scoperta dopo l’ipotesi di Einstein

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Le onde gravitazionali sono state identificate nell’11 Febbraio 2016 ma furono ipotizzate già in precedenza dal fisico Albert Einstein nella teoria della relatività generale nel 1915, secondo cui la stessa gravità nasce dalla curvatura dello spazio-tempo dell’universo causata dall’avvicinamento di due masse.

Prima di Einstein era stata ipotizzata la cosiddetta fisica classica  il cui esponente fu Newton, secondo il quale il tempo era una grandezza assoluta, ossia indipendente dal sistema di riferimento in cui si trova l’osservatore. Le onde gravitazionali rivelate sono state prodotte nell’ultima frazione di secondo del processo di fusione di due buchi neri, di massa equivalente a circa 29 e 36 masse solari in un unico buco nero ruotante di circa 62 masse solari.

I fisici, per captare e studiare le onde, hanno progettato speciali rilevatori: gli interferometri laser LIGO (Laser Interferometer Garavitational-Wave Observatory) a Washington ed in Luisiana e VIRGO (rivelatore interferometrico di onde gravitazionali) a Cascina (Pisa). I rilevatori dividono un raggio di luce in due raggi identici con uno specchio semiriflettente, ognuno di questi percorrerà un determinato cammino ottico, prima di essere  ricombinato all’altro in un rivelatore.

Se passa un’onda gravitazionale, essa dilata lo spazio in uno dei cammini ottici e lo deforma accorciandolo. La luce laser impiegherà più tempo per attraversare uno dei due percorsi, mentre ne impiegherà di meno nel cammino ottico dove lo spazio si è ristretto. Analizzando con precisione i tempi, si riesce a captare l’onda gravitazionale. La probabilità che vi sia un errore nell’ identificazione delle onde è di una su 3 milioni e mezzo, ciò vuol dire che la probabilità di essere certi della scoperta è superiore al 99,9%. I fattori che possono provocare errori sono tutte le vibrazioni che possano raggiungere gli apparati sperimentali.

La scoperta è stata annunciata dapprima da un tweet del fisico americano Lawrence Krauss, poi da un blog di un altro fisico dalla Repubblica Ceca, Luboš Motl, che ne aggiungeva la definizione. Dopo il passaparola la notizia è stata diffusa dai giornali e dalla televisione, spargendosi a macchia d’olio e portando stupore e soddisfazione agli italiani ed a noi umbri, poiché Gianpiero Cagnoli, a capo dell’Advanced Material Laboratory di Lione, ha partecipato e contribuito alla scoperta.

“Dal momento che le onde gravitazionali non interagiscono con la materia, viaggiano senza alcun impedimento, dandoci una visione cristallina dell’universo”, spiegano dal LIGO. “Per la prima volta – racconta l’astrofisica italiana Viviana  Fafone – si è avuta conferma dell’esistenza di due oggetti eccezionali, che inaugurano un nuovo modo di guardare l’universo e danno accesso a eventi che fino ad oggi era impossibile misurare. Si apre l’era dell’astronomia gravitazionale”. Vedremo a quali benefici ed innovazioni ci porterà questa grandiosa rivelazione, intanto ci congratuliamo con i fisici italiani per essere stati parte fondamentale della scoperta.