Hawking: "Non fu Dio a creare l'universo"

La teoria nel nuovo libro dello scienziato: "Il Big Bang deriva solo dalle leggi della fisica". Molte reazioni dei teologi, dopo questo annuncio, alla vigilia della visita del Papa.

Da un articolo su "La repubblica" del 03 Settembre 2010:

LONDRA - L'universo ha bisogno di un Creatore? "No". La perentoria risposta arriva dal professor Stephen Hawking, l'astrofisico più famoso del mondo, considerato da molti l'erede di Newton, del quale ha per così dire ereditato la prestigiosa cattedra all'università di Cambridge. In un nuovo libro che esce in questi giorni, l'autore del best-seller internazionale Dal Big Bang ai buchi neri sostiene, sulla base di nuove teorie, che "l'universo può essersi creato da sé, può essersi creato dal niente" e dunque "non è stato Dio a crearlo".

La sua affermazione occupava ieri tutta la prima pagina del Times di Londra, come una sfida, l'ennesima, della scienza alla religione. "Così come Darwin ha smentito l'esistenza di Dio con la sua teoria sull'evoluzione biologica della nostra specie", commenta Richard Dawkins, biologo difensore dell'ateismo, "adesso Hawking la nega anche dal punto di vista della fisica". Nel suo libro più famoso, l'astrofisico aveva cercato di spiegare che cosa accadeva "prima" del Big Bang, ossia prima che nascesse il tempo, lasciando il quesito irrisolto. Il capitolo conclusivo conteneva un ragionamento che alcuni interpretarono come l'idea che Dio non fosse incompatibile con una comprensione scientifica dell'universo: scoprire cosa c'era prima Big Bang, arrivare a una "completa teoria" dell'universo - scriveva Hawking - "sarebbe il più grande trionfo della ragione umana, perché a quel punto conosceremmo la mente di Dio".

Ma nella sua nuova opera, intitolata The Grand Design (Il grande disegno o progetto) e scritta insieme al fisico americano Leonard Mlodinow, lo scienziato offre la risposta: anziché essere un evento improbabile, spiegabile soltanto con un intervento divino, il Big Bang fu "una conseguenza inevitabile delle leggi della fisica". Scrive Hawking: "Poiché esiste una legge come la gravità, l'universo può essersi e si è creato da solo, dal niente. La creazione spontanea è la ragione per cui c'è qualcosa invece del nulla, il motivo per cui esiste l'universo, per cui esistiamo noi". Nel libro, lo studioso predice inoltre che la fisica è vicina a formulare "una teoria del tutto", una serie di equazioni che possono interamente spiegare le proprietà della natura, la scoperta considerata il Santo Graal della fisica dai tempi di Einstein.

E' tuttavia la sua asserzione che Dio non ha creato l'universo, e dunque non esiste, a suscitare eco e polemiche. "Se uno ha fede", osserva il professor George Ellis, docente di matematica applicata alla University of Cape Town, "continuerà a credere che sia stato Dio a creare la Terra, l'Universo o perlomeno ad accendere la luce, a innescare il meccanismo che ha messo tutto in moto, prima del Big Bang o del presunto nulla che lo ha preceduto". Ma il campo dell'ateismo accoglie la pubblicazione del libro di Hawking come una vittoria della ragione e della scienza, da celebrare a due settimane dalla visita in Inghilterra di papa Benedetto XVI, che non sarà per niente d'accordo con Hawking.

Nel nuovo libro, l'astrofisico rivela che il riferimento alla "mente di Dio" nel suo precedente volume sul Big Bang era stato male interpretato. Hawking non ha mai creduto che scienza e religione fossero conciliabili. "C'è una fondamentale differenza tra la religione, che è basata sull'autorità, e la scienza, che è basata su osservazione e ragionamento", conclude. "E la scienza vincerà perché funziona".

LE MIE CONSIDERAZIONI.
L'universo ha bisogno di un Creatore? “NO” è anche la mia risposta; ma questo non esclude che ci possa essere un DIO grande architetto che abbia progettato e messo in MOTO l’universo che è venuto fuori dal BIG BANG, o viceversa abbia creato ciò che esisteva prima del BIG BANG e che ha portato al BIG BANG stesso. E non credo che qualcuno potrà mai dimostrare l’esistenza o la non esistenza di Dio.
Sicuramente, non è il DIO descritto nella Bibbia, che opera in più fasi o in più tempi (vi è scritto che la creazione avvenne in sei giorni e al settimo giorno si riposò). Come giustamente afferma Stephen Hawkins tutto è concatenato ed è una conseguenza logica delle leggi della fisica (senza interventi tipo DEUS EX MACHINE che modifichino i processi già in atto).
Questo significa che non è stata una creazione guidata, tanto meno nell’evoluzione biologica, ma LIBERA DI SVILUPPARSI secondo le leggi fisiche, chimiche e biologiche.

Come già aveva affermato il fondatore della mia scuola di pensiero anche nel suo POST del 24 Marzo 2009:
http://nuoveteorie.blogspot.com/2009/03/luomo-era-in-un-progetto-intelligente.html

L’UOMO ERA IN UN PROGETTO INTELLIGENTE DI DIO?
Il problema posto da papa Benedetto XVI a Ratisbona ha il suo fulcro nelle mutazioni genetiche, casuali e selezionate dall’ambiente per gli evoluzionisti puri, e predeterminate secondo il Papa. Eric Kandel, nobel del 2000, nel suo quadro concettuale in cinque punti, ha affermato (come tanti altri scienziati) che le mutazioni genetiche sono casuali e selezionate dall'ambiente.

Anche uno dei principi della meccanica quantistica (L'ACAUSALITA') viene a sostegno di tale tesi (Del resto Einstein coniò la famosa frase "Dio non gioca ai dadi" e il suo amico Bohr gli rispose "Einstein smettila di dire a Dio quello che deve fare!"...a cui Feynman aggiunse:"Non solo Dio gioca a dadi, ma li lancia dove non possiamo vederli").

Tutto questo però non ha nulla a che fare con il cosiddetto "CAOS"; anche perchè dalla meccanica quantistica sappiamo che esiste il NON LOCALISMO. Il fenomeno nasce con il teorema e la diseguaglianza di Bell, verificato sperimentalmente da Aspect e Al, che mise fine alla lunga disputa tra Bohr e Einstein sulla validità e interpretazione della meccanica quantistica. Il teorema di Bell afferma la non separabilità di alcune entità fisiche (Questo ha comportato uno sconvolgimento drammatico del metodo analitico e riduzionista occidentale). In pratica si afferma che due sistemi quantistici che hanno interagito almeno una volta non possono essere più separati, e alcune delle variabili fisiche (ad esempio gli SPIN) saranno sempre connesse tra di loro anche se i due sistemi quantistici vengono separati a distanze di miliardi di anni luce. Questo dimostra che nell'universo esistono delle connessioni significative che possono essere definite come sincroniche. Quando, ad esempio, un osservatore misura uno spin in una certa direzione automaticamente e simultaneamente lo spin della seconda particella si orienta nella direzione opposta. Questo avviene in modo istantaneo, senza la trasmissione di alcun segnale che dovrebbe sottostare, per il principio di relatività, a non superare la velocità della luce. Tutto questo può avere delle implicazioni inimmaginabili, dal momento che tutta la materia è fatta di particelle elementari che seguono le leggi della meccanica quantistica e che la materia di tutto l'universo era inizialmente, alla sua nascita, situata in una piccola zona di spazio (dalle dimensioni di una pallina da tennis, che poi è esplosa nel Big Bang). Da qui è molto probabile che tutta la materia esistente nel cosmo fosse, una volta, connessa e quindi, per la inseparabilità del teorema di Bell, sia tuttora connessa.
In conclusione la "metafisica sincronicità" di C.G.Jung potrebbe essere più realistica di quanto si creda, e tutto l'universo e i 10 elevato a 500 universi paralleli (secondo la teoria M delle superstringhe) potrebbero essere tra di loro sincronizzati, ma in modo tale che noi non lo possiamo rilevare.

Dio sicuramente gioca ai dadi, ma FORSE sono dadi truccati, in quanto esiste la sincronicità o almeno il NON LOCALISMO, e per questo li getta dove non possiamo vederli.

Se a questa considerazione ne aggiungiamo una seconda, ovvero che di tutte le particelle subatomiche (dette stringhe) , o MATTONI DELL’UNIVERSO, ne esistono di NUMERO LIMITATO DI TIPI, è possibile, anche che FOSSE CERTO nel progetto intelligente di DIO che in un pianeta del nostro o di altri universi paralleli si evolvessero, prima o poi, esseri biologici dotati di ragione ed astrazione (ovvero, ad immagine e somiglianza di DIO, secondo il concetto biblico).

Questo significa che non vi è stato un DIRETTORE DEI LAVORI, che ABBIA FATTO DELLE MODIFICHE AL PROGETTO INIZIALE IN CORSO D’OPERA, per cui la teologia cattolica di Papa Benedetto XVI ne uscirà sicuramente sconfitta; ma nulla esclude che vi sia stato un DIO CREATORE che si sia limitato a dare l’INPUT iniziale a un progetto che, pur libero nella sua casualità, si sviluppasse secondo dei canoni DEFINITI e non INDEFINITI. Per fare un’ANALOGIA, nel gioco degli scacchi, il numero delle mosse possibili è altissimo, ma sempre limitato, e un computer del domani le potrebbe prevedere tutte e non perdere mai. Inoltre, anche partendo da tutta una serie di mosse diverse, le combinazioni dei pezzi sulla scacchiera spessissimo si ripetono (per analogia, in uno,o più, dei quasi infiniti pianeti dell'universo, può nascere o attecchire la vita, anche partendo da condizioni iniziali diverse). E qui c'è l'IMMENSA BELLEZZA E POTENZA DEL POSSIBILE GRANDE DISEGNO DI DIO: Un universo LIBERO di evolversi, ma che contemporanemante raggiunge, prima o poi, e anche con strade diverse, i disegni preventivati (tra cui degli esseri biologici intelligenti e razionali).

Intanto, secondo le ultime acquisizioni scientifiche il nostro universo, grazie all’energia oscura, è in perenne espansione; per cui viene esclusa una successiva riconcentrazione della materia e un successivo BIG BANG. Questo universo andrà a morire lentamente forse nel giro di qualche centinaio di miliardi di anni. E così cade la teoria degli infiniti cicli di BIG BANG che potevano escludere teoricamente un Dio creatore.

Un caro saluto
Alessandra

La materia oscura

Il concetto di materia oscura ha senso solo all'interno dell'attuale cosmologia basata sul Big Bang; infatti, non si sa altrimenti spiegare come si siano potute formare le galassie e gli ammassi di galassie in un tempo così breve come quello osservato. Non si spiega inoltre come le galassie, oltre a formarsi, si mantengano integre anche se la materia visibile, composta da barioni, non può sviluppare abbastanza gravità per tale scopo. Anche da questa prospettiva il concetto di materia oscura ha senso solo all'interno dell'attuale Modello Standard, che prevede come unica forza cosmologica quella gravitazionale; se il Modello Standard risultasse errato, non si avrebbe necessità di materia oscura, dato che non si ha alcuna evidenza sperimentale se non le violazioni di un modello matematico.

Nonostante dettagliate mappe dell' Universo vicino, che coprono lo spettro elettromagnetico dalle onde radio ai raggi gamma, si è riusciti ad individuare solo il 10% della sua massa, come dichiarato nel 2001 al New York Times da Bruce H. Margon, astronomo all'Università di Washington:

« È una situazione alquanto imbarazzante dover ammettere che non riusciamo a trovare il 90 per cento [della materia] dell'Universo. »


Le più recenti misure indicano che la materia oscura costituisce circa il 23% dell'energia dell'Universo e circa l'85% della massa.

Venne inizialmente indicata come "massa mancante", anche se effettivamente esiste materia, in quanto sono osservabili effetti gravitazionali della sua massa. Tuttavia, questa materia non emette alcuna radiazione elettromagnetica e non risulta pertanto individuabile dagli strumenti di analisi spettroscopica, da cui l'aggettivo "oscura". Il termine massa mancante può essere fuorviante, dato che non è la massa a mancare, ma solo la sua luce.

La materia oscura non va confusa con la diversa ipotesi che va sotto il nome di energia oscura.

Una importante evidenza osservativa della necessità della materia oscura fu fornita dalle curve di rotazione delle galassie spirali. Queste galassie contengono una vasta popolazione di stelle poste su orbite quasi circolari attorno al centro galattico. Come accade per le orbite planetarie, secondo la terza legge di Keplero le stelle con orbite galattiche più grandi dovrebbero avere velocità orbitali minori; ma la terza legge di Keplero è applicabile soltanto a stelle vicine alla periferia di una galassia spirale, poiché presuppone che la massa racchiusa dall'orbita sia costante. Tuttavia gli astronomi hanno condotto osservazioni delle velocità orbitali delle stelle nelle regioni periferiche di un gran numero di galassie spirali, e in nessun caso esse seguono la terza legge di Keplero. Invece di diminuire a grandi raggi, le velocità orbitali rimangono con ottima approssimazione costanti. L'implicazione è che la massa racchiusa da orbite di raggio via via maggiore aumenti, anche per stelle che sono apparentemente vicine al limite della galassia. Sebbene si trovino presso i confini della parte luminosa della galassia, questa ha un profilo di massa che apparentemente continua ben al di là delle regioni occupate dalle stelle.

Considerando le stelle presso la periferia di una galassia spirale, con velocità orbitali osservate normalmente di 200 chilometri al secondo, se la galassia fosse composta solo dalla materia visibile queste stelle la abbandonerebbero in breve tempo, dato che le loro velocità orbitali sono quattro volte più grandi della velocità di fuga dalla galassia. Dato che non si osservano galassie che si stiano disperdendo in questo modo, al loro interno deve trovarsi della massa di cui non si tiene conto quando si somma tutte le parti visibili.


Lente gravitazionale in un gruppo di galassie. Il 21 agosto 2006 la NASA ha rilasciato un comunicato stampa secondo cui Chandra avrebbe trovato prove dirette dell'esistenza della materia oscura, nello scontro tra due ammassi di galassie. All'inizio del 2007 gli astronomi del Cosmic Evolution Survey e Hubble Space Telescope, utilizzando le informazioni ottenute dal telescopio Hubble e da strumenti a terra, hanno tracciato una mappa della materia oscura rilevando che questa permea l'universo; ove si trova materia visibile deve essere presente anche grande quantità di materia oscura, ma questa è presente anche in zone dove non si trova materia visibile.
Ipotesi sulla materia oscura.
In letteratura sono comparse numerose teorie per spiegare la massa mancante legate a diversi fenomeni.

La massa oscura è divisa in barionica e non barionica:

la materia oscura barionica è quella composta da materia del tutto simile a quella che costituisce le stelle, i pianeti, la polvere interstellare, ecc., che però non emette radiazioni;
la materia oscura non barionica è composta da materia intrinsecamente diversa e non ancora scoperta. Si ipotizza che possa trattarsi di particelle supersimmetriche quali neutralini, o neutrini massicci, o assioni, o altre particelle mai osservate e soggette solo alla forza gravitazionale e all'interazione nucleare debole. Questo materiale è detto WIMP (Weakly Interacting Massive Particles), particelle di grande massa unitaria debolmente interagenti con la materia barionica, e quindi difficilmente rivelabili. Tre tipi di esperimenti cercano di rivelare queste particelle: i) producendole in acceleratori di particelle; ii) vedendo l'energia che dovrebbero rilasciare quando urtano con la materia ordinaria; iii) annichilazioni fra particelle di materia oscura presenti attorno al centro della galassia o del sole potrebbero dare particelle normali, quali neutrini, positroni, anti-protoni.
Si pensa attualmente che almeno il 90% della materia oscura sia non barionica. Infatti l'abbondanza cosmica del deuterio, che è di un atomo di deuterio per ogni 100.000 di idrogeno, è estremamente sensibile alla densità della materia sotto forma di barioni. Una densità barionica maggiore avrebbe per conseguenza un'abbondanza di deuterio molto più bassa. Invece l'abbondanza osservata del deuterio è compatibile con la densità della materia osservabile.

La scoperta che il neutrino ha massa, seppur estremamente bassa, potrebbe in parte spiegare l'eccesso di massa degli ammassi e superammassi di galassie, ma non quello delle singole galassie, perché esso si muove a velocità prossima a quella della luce, sfuggendo prima o poi all'attrazione gravitazionale e uscendo da esse.

Altri possibili costituenti della materia oscura sono stati indicati nei MACHO (Massive Compact Halo Objects), oggetti compatti di grande massa dell'alone galattico, nei buchi neri primordiali, nelle stelle solitoniche, nelle stelle di bosoni e nelle pepite di quark.

E veniamo all’interrogativo del POST precedente sul fatto “se Newton si fosse sbagliato o meno”. Un mio amico fisico ha una sua teoria in merito, che ha un certo fascino.

Sappiamo, dal POST precedente, che quando un corpo è libero di fluttuare nello spazio tempo NON RISENTE DELLA GRAVITA’, ma è soggetto solo alla curvatura dello spazio; mentre se ne viene impedita la libera fluttuazione (come nel caso che sia posto sulla superficie terrestre) la gravità ricompare. Ora se è vero che ove si trova materia visibile deve essere presente anche grande quantità di materia oscura, e che probabilmente la materia oscura è fatta in gran parte di particelle supersimmetriche quali neutralini, o neutrini massicci, o assioni, o altre particelle mai osservate e soggette solo alla forza gravitazionale e all'interazione nucleare debole, possiamo immaginare che:
LA MATERIA OSCURA SIA COME UNA specie di gas di particelle subatomiche CHE FLUTTUA NELLO SPAZIO-TEMPO INSIEME A TUTTI GLI ALTRI CORPI LIBERI DI FARLO.
In questo caso la sua grande massa annullerebbe gli effetti della forza di gravità di Newton, e un astronauta nello spazio non ne subirebbe gli effetti, perché libero di fluttuare insieme a questo specie di gas in cui è immerso. Viceversa se un uomo o un oggetto è vincolato nei suoi movimenti (come ad esempio sulla superficie terrestre), non godrebbe di un effetto significativo della materia oscura e sarebbe preponderante la forza di gravità.

Secondo questa teoria, NEWTON non si era sbagliato, ma le sue leggi si posso applicare solo dove non influisce in modo determinante la materia oscura, libera di fluttuare nello spazio tempo.

Ovviamente la teoria del mio amico non rientrerebbe nella M TEORIA delle superstringhe, che in ogni caso, è ancora tutta da dimostrare; anche se è quella più probabile al giorno d’oggi.

Un caro saluto
Alessandra

Newton si è sbagliato? La gravità non esiste?

Negli Usa si è riaperto il dibattito sui principi formulati dal celebre scienziato grazie ai lavori di un fisico olandese: "La sua teoria è un'illusione". Si tratta di Erik Verlinde che lega le sue critiche all'ipotesi delle stringhe e a quella dell'universo olografico.

Da un articolo su Repubblica del 15 Luglio 2010:

La teoria della gravità è forse la più formidabile legge della fisica, il principio più evidente e universale perché corrisponde a un'esperienza empirica irresistibile. Il bambino ancora non sa parlare e uno dei primi giochi in cui si trastulla dal seggiolone, consiste nel far cadere il cucchiaio della pappa. Lo spettacolo è affascinante nella sua ripetitività. Afferra il cucchiaio, lo solleva, lo lascia cadere, e ogni volta il miracolo si ripete: quell'oggetto viene attratto irresistibilmente a terra, costringendo il paziente genitore a raccoglierlo. Ognuno di noi all'età di 18 mesi è stato Newton senza saperlo. Ebbene, ricrediamoci: la forza di gravità è un'illusione, una beffa cosmica, o un "effetto collaterale" di qualcos'altro che avviene a un livello molto più profondo della realtà.

L'abbandono di Newton era già stato anticipato dalla relatività di Albert Einstein ma ora avviene una rottura ancora più radicale. Un celebre fisico matematico olandese-americano, il 48enne Erik Verlinde che ha già legato il suo nome alla "teoria delle stringhe" (la supersimmetria negli universi paralleli), sta agitando il mondo accademico degli Stati Uniti con una serie di conferenze in cui fa a pezzi la teoria della gravità. Da Harvard a Berkeley, i colleghi scienziati lo stanno prendendo molto sul serio. La sua nuova visione infatti può gettare una diversa luce su alcuni dei grandi temi della fisica contemporanea: la cosiddetta dark energy (energia oscura), una sorta di anti-gravità che sembra accelerare l'espansione dell'universo, o la "materia oscura" che ipoteticamente tiene unite le galassie.

Andrew Strominger, fisico-matematico di Harvard, è uno dei colleghi di Verlinde che non nasconde la sua ammirazione: "Queste idee stanno ispirando discussioni molto interessanti, vanno dritte al cuore di tutto ciò che non comprendiamo del nostro universo". Verlinde è l'ultimo di una serie di scienziati che da trent'anni a questa parte stanno smantellando pezzo dopo pezzo la teoria della gravità. Negli anni Settanta Jacob Bekenstein e Stephen Hawking hanno esplorato i legami tra i buchi neri e la termodinamica. Negli anni Novanta Ted Jacobson ha illustrato i buchi neri come degli ologrammi, le immagini tridimensionali usate per la sicurezza delle nostre carte di credito: tutto ciò che è stato "inghiottito" ed è sparito dentro i buchi neri dell'universo, è presente come un'informazione stampata nell'ologramma, sulla superficie esterna. Juan Maldacena dell'"Institute for Advanced Study" ha costruito un modello matematico dell'universo espresso come un barattolo di minestra in conserva. Tutto ciò che accade dentro il barattolo, inclusa quella che chiamiamo la gravità, è sintetizzato nell'etichetta incollata all'esterno: fuori invece la gravità non esiste.

Pensate all'universo come una scatola dello scrabble (lo scarabeo, ndr), il gioco in cui si compongono parole con le lettere dell'alfabeto. Se agitate la scatola e sparpagliate le lettere a caso, c'è una sola possibile combinazione che può darvi una poesia del Leopardi. Una quantità pressoché infinita di combinazioni non hanno alcun significato. Più scuotete la scatola delle lettere più è probabile che il disordine aumenti via via che le lettere si combinano per ordine di probabilità. Questo è il nuovo modo di vedere la forza di gravità, come una forma di entropia. O un "effetto collaterale della propensione naturale verso il disordine". Se non è chiaro che cosa la sostituirà, e ancora siamo ben lontani dall'immaginare le possibili applicazioni pratiche, su un punto Verlinde è categorico: "Il re è nudo. Da tempo si era capito che la gravità non esiste. Ora è giunto il momento di gridarlo".

Abbiamo letto che l'abbandono di Newton era già stato anticipato dalla relatività di Albert Einstein. Vediamo il perchè:

Dal sito: http://www.racine.ra.it/planet/testi/gravit2.htm

"Nel 1905 uno sconosciuto fisico che lavorava presso l’ufficio brevetti di Berna era passato improvvisamente dall’anonimato alla celebrità; il suo nome era Albert Einstein. In tre articoli che apparvero su una prestigiosa rivista di fisica il giovane Einstein rivoluzionava completamente i concetti di spazio e di tempo dimostrando che spazio e tempo non sono statici e assoluti come affermava Newton ma sono dinamici e relativi. In altre parole lo spazio può restringersi od espandersi e il tempo può dilatarsi o contrarsi a seconda dello stato di moto dell’osservatore; inoltre spazio e tempo sono intimamente legati fra loro tant’è che gli scienziati non parlano più di spazio e tempo bensì di spazio-tempo.

Dopo queste prime fatiche Einstein cominciò a ragionare sulla gravità, cercando di elaborare una nuova teoria che permettesse di superare le difficoltà di cui abbiamo accennato in precedenza.

Nel 1908 un banale incidente contribuì a mettere il grande scienziato sulla pista giusta: un imbianchino cadde da un tetto e precipitò al suolo; per sua fortuna (ma non solo sua) sopravvisse. Appena saputa la notizia Einstein si recò all’ospedale a visitare il malcapitato per sapere che cosa aveva provato nel cadere; l’uomo gli riferì che durante la caduta si era sentito del tutto privo di peso, come se la gravità fosse momentaneamente sparita. Perché l’imbianchino non aveva avvertito la gravità?

Sicuramente abbiamo tutti osservato quelle splendide immagini televisive in cui si vede l’equipaggio dello Space Shuttle in orbita che fluttua liberamente in assenza di peso. Immaginiamo allora un’astronauta all’interno di una navicella che orbita attorno alla Terra; l’uomo è privo di peso, fluttua liberamente e, se lancia una pallina di fronte a sé, la pallina di muove seguendo una traiettoria rettilinea. Se portiamo l’astronauta con la sua navicella sulla superficie terrestre vediamo che le cose vanno molto diversamente; l’uomo sente qualcosa che lo tiene attaccato al pavimento della navicella e se lancia la solita pallina davanti a sé questa cade a terra seguendo una traiettoria curva. Noi spieghiamo questi fenomeni parlando di forza di gravità. Ma la solita domanda continua a ronzarci nel cervello: perché quando si trova nello spazio l’astronauta, al pari dell’imbianchino, non sente la gravità? Non certo perché nello spazio l’influenza della Terra è trascurabile, come a volte si sente dire dai mass-media; al contrario, anche nello spazio l’influenza della Terra è fortissima (ne sa qualcosa la Luna che da più di quattro miliardi di anni è imprigionata dalla gravità terrestre e costretta a ruotare attorno al nostro pianeta). Che differenza c’è allora fra lo spazio e la superficie terrestre?

C’è una grandissima differenza: la superficie terrestre impedisce alla navicella e all’astronauta di fluttuare liberamente e, in questo caso, appare la gravità. Ormai sentiamo di essere vicini alla soluzione del mistero.

Immaginiamo un ulteriore esperimento: supponiamo di essere all’interno di una casetta sulla superficie terrestre e di lanciare davanti a noi la solita pallina; la pallina cade sul pavimento dopo un certo tempo seguendo una traiettoria curva. Come al solito noi spieghiamo questo fenomeno invocando la forza di gravità. A questo punto cambiamo le carte in tavola; supponiamo che, nell’istante esatto in cui viene lanciata la pallina, sotto la casetta si faccia improvvisamente il vuoto. Di conseguenza la casetta viene a trovarsi in caduta libera, cioè in libera fluttuazione. Ora, rispetto alla casetta, i punti di partenza e di arrivo della pallina e il tempo impiegato a percorrerne la distanza sono esattamente gli stessi ma qualcos’altro è cambiato: la traiettoria è diventata rettilinea.

In altre parole la gravità è sparita!

Ecco la grande intuizione di Einstein: la gravità non esiste, la gravità è un’illusione. Hanno ragione l’imbianchino e l’astronauta ad affermare che non sentono la gravità perché la gravità non esiste; essa appare, come per incanto, quando, per un qualunque motivo (nel nostro caso a causa della superficie terrestre), viene interrotto il movimento naturale di libera fluttuazione.

La libera fluttuazione è il movimento naturale dei corpi; esso viene comandato e regolato direttamente dallo spazio. In genere, quando si parla di spazio, siamo portati a pensare a qualcosa di vuoto, al nulla; in realtà lo spazio va immaginato come una specie di tessuto elastico in grado di deformarsi (analogo a quello utilizzato in quelle pedane dove i bambini, e non, si divertono a saltare). Normalmente lo spazio è piano e i corpi seguono traiettorie rettilinee ma in presenza di materia lo spazio si incurva.

A questo punto diventa subito chiaro perché, ad esempio, la Terra ruota intorno al Sole oppure perché la Luna gira intorno alla Terra. La Terra ruota attorno alla nostra stella non perché il Sole la attrae con una misteriosa forza che noi chiamiamo gravità ma perché il Sole, a causa della sua grande massa, incurva lo spazio circostante e questa curvatura si trasmette fino a grandissime distanze. Di conseguenza la Terra, muovendosi in uno spazio curvo, altro non può fare che seguire una traiettoria curva. Lo stesso dicasi per la Luna.

Riassumendo il connubio fra spazio e materia può essere espresso con la seguente frase: lo spazio dice alla materia come muoversi, la materia dice allo spazio come incurvarsi.

Questa concezione della gravità, pubblicata da Einstein nel 1916 e nota sotto il nome di Teoria della Relatività Generale, mostra una bellezza, una semplicità e soprattutto un’eleganza che hanno dell’incredibile. Invece che essere di fronte a una teoria scientifica sembra di avere a che fare con una sinfonia di Beethoven o ad un valzer di Strauss."

Ricordiamo che in relatività generale, l'interazione gravitazionale è generata dalla curvatura dello spaziotempo creata dalla presenza di corpi dotati di massa o di energia, ed è previsto che si propaghi per mezzo della radiazione gravitazionale, un fenomeno ondulatorio che non richiede di alcun supporto materiale per diffondersi nello spazio, e che viaggia alla velocità della luce. Il campo gravitazionale è un campo tensoriale, rappresentato matematicamente da un tensore metrico, legato alla curvatura dello spazio-tempo attraverso il tensore di Riemann.

Nell'articolo originale su "La repubblica" non vi erano nel titolo i punti interrogativi, che ho voluto aggiungere, e nel prossimo POST, vi spiegherò il perchè di questa mia scelta.

Un caro saluto

Alessandra