Home Ambasciatori della Festa di Scienza e Filosofia Onde Gravitazionali: Da Newton, passando per Einstein ed arrivando noi

Onde Gravitazionali: Da Newton, passando per Einstein ed arrivando noi

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La rivelazione delle onde gravitazionali è stata possibile grazie all’evoluzione del lavoro di diversi scienziati, che nel corso dei secoli hanno approfondito la ricerca sullo studio dell’universo e non solo. In un primo momento la teoria della relatività ristretta di Einstein, ideata nel 1905 per mettere un po’ di “ordine” tra i principi di relatività di Galileo e l’equazione di elettromagnetismo di Maxwell, aiutò a risolvere il problema esistente tra le due precedenti, ma era in contrasto con la teoria della gravitazione universale di Newton. Per risolvere la nuova contraddizione sorta, Einstein giunse alla teoria della relatività generale, che riuscì a legare insieme il concetto di gravità e la geometria dello spazio-tempo, il nocciolo della teoria stessa.

Nonostante non ci fossero gli strumenti matematici per esprimere l’equazione (infatti Einstein fu costretto ad attingere a lavori appena pubblicati da scienziati italiani), la nuova teoria risolse con successo le contraddizioni tra gravitazione universale e relatività ristretta e si rivelò subito particolarmente solida e precisa.
Einstein attraverso questa sua teoria riuscì a ipotizzare la presenza di onde gravitazionali, che si formano quando una massa di grandi dimensioni viene applicata sul “tappeto” spazio-tempo e crea una deformazione di questo.
La prima conferma della presenza delle onde gravitazionali arrivò nel 1919, quando avvenne un’eclissi e l’astronomo Arthur Eddington riuscì ad osservare delle stelle che dovevano essere coperte dal Sole stesso: questo dimostrò che anche la luce delle stesse era “deviata” dalle onde gravitazionali.

Basandosi sulla teoria di Einstein, gli scienziati, tra cui Gianpiero Cagnoli scienziato folignate, hanno continuato a studiare le onde gravitazionali giungendo fino a noi. I due strumenti coinvolti, Ligo e Virgo (chiamati INTERFEROMETRI), sono due grandi tubi lunghi rispettivamente 4 e 3 chilometri disposti a L, perpendicolari l’uno all’altro. In ognuno di questi tubi c’è un raggio laser che viene riflesso una cinquantina di volta da particolari specchi così da allungarne il percorso.
Nel caso passi un’onda gravitazionale, questa dilata lo spazio in uno dei tubi e lo accorcia nell’altro; allungando lo spazio, la luce laser impiega più tempo per attraversare uno dei due bracci di Virgo o di Ligo, mentre ne impiega di meno nell’altro braccio dove lo spazio si è ristretto. Analizzando con precisione estrema i tempi, si riesce a captare le onde gravitazionali.

Le onde gravitazionali rilevate sono state prodotte nell’ultima frazione di secondo del processo di fusione di due buchi neri, che ne hanno formato uno solo: le parti delle masse mancanti equivalgono all’energia rilasciata durante il processo di fusione, sotto forma di onde gravitazionali.
I due buchi neri, prima di fondersi, hanno percorso una traiettoria a spirale e poi si sono scontrati ad una velocità di circa 150 mila chilometri al secondo, la metà della velocità della luce. Il processo di fusione dei due buchi neri, che ha causato le onde gravitazionali rilevate, è un evento accaduto quasi un miliardo e mezzo di anni fa.
La rilevazione delle onde gravitazionali, oltre a confermare la teoria di Einstein, rivoluziona il modo di studiare l’universo; infatti fino ad ora lo studio del cosmo è stato possibile solo attraverso i segnali elettromagnetici.

Con queste nuove strumentazioni ora saremo in grado non solo di “vedere”, ma anche di “sentire” i rumori che derivano dai suoi movimenti.
Io sono venuta a conoscenza di questa scoperta per caso, infatti stavo ascoltando la radio in macchina mentre andavo a scuola ed è passata la notizia; in classe nelle ore successive è stato discusso l’argomento e abbiamo confrontato le nostre opinioni.
La notizia è stata diffusa attraverso i telegiornali, le stazioni radio e anche i social network, per esempio gli scienziati per condividere la loro scoperta hanno condiviso la notizia su Twitter.

Secondo il mio modesto parere questo nuovo sviluppo della scienza aiuterà gli scienziati a comprendere meglio l’universo e cosa vi è al suo interno, inoltre forse permetterà di dimostrare anche altre teorie che sono state ipotizzate durante i secoli. E come dice lo stesso Einstein: “Solo due cose sono infinite, l’universo e la stupidità umana, e non sono sicuro della prima.”, forse riusciremo a dimostrare anche la finitezza dell’universo.