Cosa sono le onde gravitazionali e perché si parla di scoperta del secolo

Albert Einstein aveva ragione: le onde gravitazionali esistono. Ecco perché si parla di scoperta del secolo e come può influire sulla scoperta dell'universo.

di Daniele Sforza, pubblicato il
Albert Einstein aveva ragione: le onde gravitazionali esistono. Ecco perché si parla di scoperta del secolo e come può influire sulla scoperta dell'universo.

Un miliardo e mezzo di anni fa due buchi neri ruotano attorno a loro reciprocamente a una velocità che è la metà di quella della luce: il primo ha una massa pari a 29 masse solari, mentre il secondo pesa 36 masse solari. La loro fusione è inevitabile e ciò crea un unico buco nero di ben 62 masse solari circa. Un momento: i conti non tornano; quanto fa 29 + 36? 65 masse solari. E perché il buco nero creato dalla fusione dei due buchi neri è di sole 62 masse solari? Che fine hanno fatto le 3 masse solari mancanti? Semplice, sono state rilasciate nell’universo sotto forma di onde gravitazionali. Fine del 1915: Albert Einstein completa la sua teoria della relatività generale e postula le onde gravitazionali come diretta conseguenza della sua teoria. Teoria: postulato che manca di una dimostrazione. 2016: l’annuncio in contemporanea a Pisa e Washington: le onde gravitazionali esistono, è la scoperta del secolo, d’ora in avanti guarderemo e studieremo l’universo in modo completamente diverso.   [tweet_box design=”box_09″ float=”none”]Cosa sono le #ondegravitazionali[/tweet_box]  

Cosa sono le onde gravitazionali

Ora immaginate una coperta sospesa in aria e tirata da un’estremità all’altra da dei ganci. Quindi gettateci una pallina da tennis e vedrete che la parte su cui poggia la pallina si deformerà, scendendo verso il basso. Se ci gettate un pallone da calcio, avrete la stessa identica deformazione, ma molto più grande ovviamente, perché il pallone da calcio è un oggetto con massa maggiore rispetto alla pallina da tennis. Ora, avete presente quando fate ruotare su se stessa e sempre più velocemente una palla da basket? Trasportate lo stesso concetto su quella coperta sospesa e vedrete che gli effetti di tale rotazione vengono direttamente subiti sia dalla pallina da tennis che dal pallone di calcio, i quali verranno attirati verso il centro in cui la palla da basket gira vorticosamente su se stessa. Questo crea una diretta conseguenza sullo spazio intorno, che viene deformato e trascinato a sua volta. La coperta stesa non è più un piano parallelo, ma qualcosa in movimento, deformato. La palla da basket, anche senza girare su se stessa ma il movimento rotatorio ovviamente determina la velocità di attrazione, trascina tutto verso di sé. L’universo è una immensa coperta deformata.   https://www.youtube.com/watch?v=WzPVaU11CCY   Questa è una premessa necessaria per potere comprendere cosa sono veramente le onde gravitazionali. Quando infatti un oggetto deforma lo spazio attorno a sé, crea una sorta di piega o increspatura che si propaga anch’essa alla velocità della luce. Per far sì che vengano generate le onde gravitazionali, tuttavia, servono due oggetti di massa differente. Nel caso della fusione dei due buchi neri, avevamo un oggetto che pesava 29 masse solari e un altro che ne pesava 36. La massa, perciò, non deve essere uniforme e omogenea, ma differente. Nel caso dei due buchi neri – ma potrebbero benissimo essere stelle a neutroni – il loro vorticare intorno a loro stessi ha creato una piega nello spazio-tempo – dovrete imparare a concepire lo spazio-tempo come un’unica dimensione e non due separate – ma in realtà sono due pieghe di carattere ben diverso. Il buco nero A ha piegato il suo spazio-tempo allo stesso modo in cui il buco nero B ha piegato la sua parte di spazio-tempo, ma la massa diversa determina anche il movimento delle pieghe e quando i due oggetti stanno per collidere o comunque ci si sta avvicinando al punto d’incontro tra le pieghe dello spazio-tempo, si verranno a generare le onde gravitazionali. Quindi, da una parte la piega dello spazio-tempo, dall’altra la differenza tra le masse dei due oggetti, come nel caso dei buchi neri.   [tweet_box design=”box_09″ float=”none”]Le #ondegravitazionali esistono: abituiamoci a guardare l’universo in modo differente[/tweet_box]  

Perché le onde gravitazionali sono così importanti

La scoperta del secolo è stata resa possibile grazie a una sfida impossibile raccolta dagli Stati Uniti – grazie alle antenne Ligo – e all’Europa – grazie alle antenne Virgo – che ha dimostrato ancora una volta come Albert Einstein avesse ragione e come la sua teoria della relatività generale sia stata finalmente pienamente dimostrata. L’esistenza delle onde gravitazionali, infatti, conferma implicitamente anche l’esistenza dei buchi neri – elementi attorno ai quali vige il più assoluto mistero – e allo stesso tempo connota lo spazio-tempo come una dimensione a sé stante e permette di guardare e studiare l’universo con occhi completamente diversi, un tassello fondamentale per conoscere in maniera più approfondita le leggi che regolano l’universo – e la gravità sembra l’elemento più preponderante in tal senso. Non ci resta che aspettare nuove sensazionali scoperte ricordando sempre con notevole ammirazione il genio di Albert Einstein, come padre fondatore della conoscenza sull’universo e su tutto ciò che d’ora in avanti ne seguirà.  

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Argomenti: Scienza e Natura