Fisica, scoperta epocale : le onde gravitazionali esistono, Einstein aveva ragione. Si apre una nuova era

Ci è voluto quasi un secolo ma dopo tante ricerche, tanti investimenti e tanti studi è stato compiuto un grandissimo passo in avanti nello studio dell’evoluzione dell’universo. Il mondo scientifico può ritenersi soddisfatto e anche Einstein che purtoppo non potrà mai vedere coi propri occhi i risultati della sua teoria della relatività riguardo le onde gravitazionali.
Si, perchè quel che fino a pochi mesi fa era solo pura teoria, ora è diventata realtà. Le onde gravitazionali esistono.

Questa epocale scoperta è stata possibile grazie alla collaborazione della LIGO (Laser Interferometer Gravitational-wave Observatory) con sede a Washington DC, della VIRGO con sede a Cascina ( PI ) e dal Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS) francese.

Sono stati i sensibili strumenti della LIGO posti a Livingston e ad Hanford a catturare per la prima volta nella storia dell’umanità le onde gravitazionali così tanto studiate nel corso dell’ultimo secolo. Tutto è avvenuto il 14 settembre 2015 quando per pochissimi istanti gli strumenti hanno captato le onde gravitazionali prodotte nel’ultima frazione di secondo del processo di fusione di due buchi neri in un unico grande buco nero. Le masse dei due buchi neri corrispondevano rispettivamente a 29 e 36 masse solari, ovvero ad un totale di 65 masse solari (ricordiamo che una massa solare equivale a 332946 volte la massa della Terra). Tuttavia il buco nero definitivo formatosi dalla fusione dei due buchi neri minori ha una massa corrispondente a 62 masse solari. Le tre masse solari mancanti sono state emesse sottoforma di onde gravitazionali attraverso il processo di fusione dei due buchi neri.

Ascolta il suono della collisione dei due buchi neri

Cerchiamo ora di capire cosa sono le onde gravitazionali.
Stando alla teoria della relatività resa pubblica da Einstein nel 1915, la presenza di una massa è in grado di deformare lo spazio-tempo in maniera simile a come una palla deformerebbe un lenzuolo se poggiata al centro. Questa deformazione noi la percepiamo, sempre stando alla teoria della relatività generale, come interazione gravitazionale ( gravità ), cosa che per la fisica classica è considerata come una forza di attrazione conservativa agente fra corpi.

Distorsione dello spazio tempo per mezzo di una massa

Se questa massa è in movimento allora verrà a formarsi una perturbazione oscillatoria dello spazio-tempo ( in maniera simile all’increspatura in acqua dopo aver lanciato un oggetto ). Queste perturbazioni oscillatorie vengono chiamate onde gravitazionali : onde che viaggiano alla velocità della luce in maniera quasi totalmente impercettibile. La loro interazione con altre masse infatti è trascurabile tanto che sono stati necessari tantissimi anni di studi e tentativi per riuscire a captarla.

Stando a quanto appena detto è chiaro che ogni massa in movimento genera onde gravitazionali. Tuttavia le onde gravitazionali generate da piccole masse sono troppo deboli e quindi non percettibili in nessun modo soprattutto in considerazione del fatto che queste onde sono fra le più deboli fra le quattro forze fondamentali della natura ( l’interazione gravitazionale, l’interazione elettromagnetica, l’interazione nucleare debole e l’interazione nucleare forte). Pertanto solo enormi masse, di dimensioni astornomiche, sono in grado di diffondere onde gravitazionali intercettabili. In questo caso è stato necessario la collisione fra due buchi neri che ha liberato una quantità di energia immensa.

Ora si apre una nuova era per la fisica e per la scienza, tutto grazie alle ipotesi partorite dalla geniale mente di Einstein. Lo studio dell’universo e della sua evoluzione prosegue…


Articolo di Raffaele Laricchia

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