onde gravitazionali

Le collaborazioni VIRGO e LIGO annunciano, nell’ambito del G7 Scienza iniziato ieri 27 settembre, a Torino, la prima misura congiunta di onde gravitazionali da parte di tutti e tre i rivelatori. Questo risultato dimostra il potenziale scientifico della rete globale di rivelatori di onde gravitazionali, che consente una migliore localizzazione della sorgente e la misura delle polarizzazioni delle onde gravitazionali.

Un segnale di onda gravitazionale, prodotta dalla coalescenza di due buchi neri di masse stellari, è stato misurato con inedita precisione dai due rivelatori di LIGO (Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory), che si trovano negli Stati Uniti, a Livingston, in Louisiana, e a Hanford, nello Stato di Washington, e dal rivelatore VIRGO, che ha sede allo European Gravitational Observatory (EGO) a Cascina, vicino a Pisa, fondato dall’Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (INFN) italiano e dal Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS) francese.

Queste onde gravitazionali, increspature nel tessuto dello spazio tempo, perturbazioni del campo gravitazionale, sono arrivate sulla Terra dopo essere state prodotte da questo cataclisma astrofisico avvenuto nell’Universo profondo, e confermano l’importante previsione della relatività generale di Albert Einstein del 1915, aprendo uno scenario di scoperte senza precedenti sul Cosmo.

Le onde gravitazionali portano informazioni sulle loro violente origini e sulla natura della gravità, informazioni che non possono essere ottenute in altro modo se non con gli interferometri gravitazionali.

Le onde gravitazionali, così come ad esempio le onde elettromagnetiche, hanno una loro frequenza, la quale rappresenta una sorta di impronta digitale dell’oggetto emittente. In altre parole, l’onda gravitazionale è la soluzione delle equazioni di Einstein i cui parametri sono determinati dalle caratteristiche del sistema fisico emittente, quindi la massa, l’energia, il momento angolare e le altre grandezze fisiche della sorgente che determinano la forma dell’onda e la sua frequenza. La stessa dinamica evolutiva dell’Universo, regolata dal campo gravitazionale da luogo a onde gravitazionali.

La lezione che impariamo da questo risultato è importantissima. Da un lato abbiamo che l’interferometria gravitazionale può portare a risultati estremamente interessanti, impensabili fino a qualche anno fa. Dall’altro che investire in ricerca di altissima precisione è una strategia vincente.

Possiamo dire che la rivelazione delle onde gravitazionali è un trionfo per tutta la fisica, da quella teorica a quella più genuinamente sperimentale. Il risultato teorico, a cui Einstein pervenne cento anni fa, e impensabile da dimostrare allora, è stato effettivamente testato da questo esperimento nel 2015, reso noto nel febbraio 2016 e riconfermato ieri 27 settembre. Da un punto di vista sociologico, questo dovrebbe insegnare molto a chi sostiene che la ricerca di base, con risultati applicativi non immediati, non servirebbe a nulla.

Il sigillo finale sulla meravigliosa teoria che ci ha lasciato il genio di Albert Einstein, è anche una scoperta che premia il gruppo di scienziati che ha perseguito questa ricerca per decenni, e a cui l’Italia ha dato un grande contributo, figlio di quella scuola che negli anni ’70 nel secolo scorso, si formò intorno alle figure di Edoardo Amaldi, Guido Pizzella e Adalberto Giazotto, e che oggi vede i nostri ricercatori protagonisti anche grazie alla tecnologia di VIRGO, l’interferometro situato a Cascina (PI).

La scoperta delle onde gravitazionali, oltre a confermare la teoria della relatività generale di Einstein e aprire un nuovo capitolo della fisica inaugurando l’astronomia gravitazionale, che ci consentirà di guardare direttamente ai primissimi istanti di vita dell’Universo, potrà avere anche importanti implicazioni sul futuro delle nuove tecnologie, e di conseguenza anche dei settori dove si utilizzano queste tecnologie: tecnologia medica, sistema di navigazione satellitare, videosorveglianza, elaborazione grafica, elaborazione dati, ottica elettromagnetica.

Fabrizio Conti

6 COMMENTI

  1. Per gli addetti ai lavori, questa scoperta è una pietra miliare da cui partiranno sicuramente altri sviluppi futuri di cui non immaginiamo lontanamente gli eventuali benefici sia in termini matematici sia termini pratici.Tuttavia, quello che mi incuriosisce, è capire, se ciò accorcera’ i tempi per arrivare con un minimo di realismo alle vere origini dell’universo, oppure ingarbugliera’ ancor più le teorie della comunità scientifica?

  2. interessantissima e stimolante scoperta. grazie per l’articolo!
    solo una sciocca osservazione linguistica: “rivelatori” o “rilevatori” ?

  3. Si sente la necessità di comprendere meglio questa scoperta. Una più estesa, comprensibile e ragionevole spiegazione del fenomeno tale che lo possa comprendere anche chi, curioso, vuol saperne di più. In cosa consiste l’onda gravitazionale, a cosa la si può paragonare, a quale velocità viaggia, quali sono le sue manifestazioni, di cosa è fatta, come si forma, come si comporta ecc. Ovviamente tutti sappiamo cosa è la gravità, ma noi, popolo ignorante, conosciamo solo gli effetti diretti su di noi e sul nostro ambiente circostante. Quali applicazioni pratiche si possono ottenere dal dominio di questa forza? Queste sono solo una serie di domande stimolate dalla lettura dell’articolo. Grazie per l’eventuali risposte e buon lavoro.

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