22 agosto 2019

Musica dallo spaziotempo

Categoria: Scienze e tecnologie - Tags: onde gravitazionali, spaziotempo

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Marco Zardetto | commenti |

Oggi, 11 febbraio 2016, abbiamo finalmente la conferma che sono state per la prima volta rilevate le onde gravitazionali.


Dopo decenni di ricerche, di esperimenti, di false speranze e di fallimenti, i gruppi di scienziati italiani e americani che sovrintendono ai progetti VIRGO e LIGO hanno annunciato congiuntamente di aver captato le onde gravitazionali prodotte dalla fusione di due enormi buchi neri in un unico buco nero ancora più grande, collisione avvenuta circa un miliardo e mezzo di anni fa.


Non è il caso di scomodare la famosa locuzione latina Ipse dixit (il principio di autorità è quanto di più antiscientifico possa esistere) ma è d'obbligo ricordare che Albert Einstein aveva teorizzato l'esistenza delle onde gravitazionali già nella Relatività Generale del 1915.


 


Cosa sono. Il nostro universo ha una struttura a quattro dimensioni, le tre coordinate spaziali e il tempo. Formalmente spazio e tempo non sono due nozioni distinte ma sono due aspetti particolari di un unico concetto, lo spaziotempo che obbedisce alle regole della relatività generale.


All'interno di questa struttura quadridimensionale, se ci sono masse in movimento con accelerazione diversa da zero, si producono onde gravitazionali che formano increspature (o curvature) nello spaziotempo, modificando le distanze spaziotemporali. Tali onde servono anche a spiegare la propagazione dei campi gravitazionali e le interazioni da essi causate.


Non è facile rilevare queste onde per almeno due motivi: solo masse molto grandi producono onde gravitazionali "importanti", inoltre per noi può essere difficilissimo rilevarle in quanto, vivendo all'interno dello spaziotempo, ne potremmo subire le sorti senza rendercene minimamente conto.


 


Importanza della scoperta. Mi piace portare un esempio di facile comprensione: quando un chitarrista pizzica le corde del suo strumento, le vibrazioni si propagano sotto forma di onde sonore, cioè oscillazioni della pressione e della densità dell'aria. Il suono che noi percepiamo ci "racconta" la sua origine in base a parametri come frequenza, ampiezza, timbro, ecc... Senza vedere possiamo riconoscere la canzone, le singole note, lo strumento che le ha prodotte e spesso persino indovinare il nome del musicista.


In modo simile le onde gravitazionali ci possono raccontare l'universo in un modo nuovo. Nel loro propagarsi trasportano informazioni sulle sorgenti e sui processi che le hanno generate anche in epoche remotissime. Potremmo ad esempio "vedere" i buchi neri (invisibili, per definizione, alla radiazione elettromagnetica), rilevare la materia oscura e forse riuscire anche a fare una "ecografia" del Big Bang.




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Marco Zardetto

Insegnante di Fisica da una quindicina d'anni. Di formazione cattolica ma attualmente agnostico, politicamente non ho bandiere, tendenzialmente lib-lib-lib. Né single né sposato. Piuttosto riservato.


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