Come funziona lo spazio-tempo? Work in progress

Una missione della NASA chiamata Gravity Probe B (GP-B) ha misurato la forma del vortice spazio-temporale attorno alla Terra nel 2011 e ha scoperto che concorda strettamente con quanto previsto dal geniale Albert Einstein.

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curvatura dello spazio-tempo

Oggi lo spazio-tempo viene descritto come un tessuto deformabile simile alla gomma. Fu Einstein a immaginarlo così mentre sviluppava la teoria della relatività generale. La forza di gravità viene creata dalla curvatura impressa dai corpi dotati di massa nel tessuto “elastico” dello spazio-tempo.

Oggetti dotati di massa come la Terra, il sole o qualsiasi altro oggetto fatto di materia composta da atomi, provocano distorsioni nello spazio-tempo che ne causano la curvatura. Queste curve, a loro volta, impongono le traiettorie nell’universo, perché gli oggetti devono seguire percorsi lungo questa curvatura, anche la luce, composta da fotoni, che pur non avendo massa è influenzata dalla gravità.

Una missione della NASA chiamata Gravity Probe B (GP-B), lanciata nel 2004, ha misurato la forma del vortice spazio-temporale attorno alla Terra e nel 2011, dopo 5 anni di raccolta ed analisi dati, sono state pubblicate le conclusioni dello studio che concordano strettamente con quanto previsto dal geniale Albert Einstein.

Come avvenga tutto ciò per molti rimane un mistero difficile da digerire. Possiamo considerare lo spazio-tempo simile a un foglio di gomma, ma l’analogia si ferma li. Un foglio di gomma è bidimensionale, mentre lo spazio-tempo è quadridimensionale, tre dimensioni spaziali più quella temporale.

Einstein ha realizzato una bellissima macchina, ma non ci ha lasciato esattamente un manuale d’uso“, ha scritto l’astrofisico Paul Sutter per Space.com.

Per capirci, la relatività generale è così complessa che quando qualcuno scopre una soluzione alle equazioni, la soluzione che prende il nome di chi l’ha scoperta e questi diventa un’entità semi-leggendaria a sé stante“.

La relatività rimane la teoria più accreditata per spiegare i fenomeni fisici che osserviamo. Tuttavia la relatività, come sappiamo non si concilia con la meccanica quantistica che spiega con estrema precisione le proprietà delle particelle subatomiche ma non considera una delle quattro forze fondamentali della natura, la gravità.

La meccanica quantistica si basa sul fatto che piccole parti che compongono l’universo sono discrete o quantizzate. Le particelle che compongono la luce, non vengono emessi in un flusso continuo come un rivolo d’acqua ma a pacchetti, i fotoni.

Alcuni teorici hanno ipotizzato che, forse, lo stesso spazio-tempo potrebbe esistere anche in questi blocchi quantizzati e questo, se si rivelasse vero, potrebbe contribuire a collegare la relatività e la meccanica quantistica.

I ricercatori dell’Agenzia Spaziale Europea hanno proposto la missione Laboratorio internazionale di astronomia dei raggi gamma per l’esplorazione quantistica dello spazio-tempo (GrailQuest), che orbiterà intorno al nostro pianeta compiendo misurazioni ultra accurate di esplosioni lontane di raggi gamma che potrebbe rivelare la natura intima dello spazio-tempo.

Una missione del genere ha bisogno di tempo per essere preparata, molto più di un decennio ma potrebbe aiutarci a risolvere alcuni dei più grandi problemi irrisolti della fisica.

Fonte: Live Science