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Cento anni fa l’osservazione di Eddington che confermò la teoria di Einstein

Fonte Università di Padova
di Redazione - mercoledì 29 maggio 2019 - 726 letture

Il 29 maggio 1919, 100 anni fa, durante un eclissi totale di sole, Sir Arthur Eddington, astronomo e astrofisico inglese, dall’isola di Principe a largo della costa occidentale dell’Africa, punta il suo cannocchiale verso il cielo per effettuare una misurazione che avrebbe avuto conseguenze importantissime per la nostra comprensione della fisica e dell’universo.

La teoria della relatività generale di Einstein è la più profonda teoria sulla gravitazione e sull’universo che oggi abbiamo a disposizione e l’osservazione di Eddington ha rappresentato l’esperimento cruciale per dimostrare il suo potere esplicativo.

Quando venne presentata all’Accademia delle scienze prussiana, il 25 novembre 1915, la teoria di Einstein era ancora in aperta competizione con la teoria della gravitazione di Newton. “La relatività generale era una teoria che dal punto di vista sperimentale, osservativo, non aveva evidenze a suo favore, se non una che riguardava l’anomala precessione del perielio dell’orbita di Mercurio, un enigma rimasto aperto dall’Ottocento e che allora veniva considerato una sorta di vulnus nella teoria di Newton” spiega Giulio Peruzzi, storico della scienza dell’università di Padova.

Il 18 novembre però Einstein aveva fatto dei calcoli che correggevano le predizioni newtoniane riguardo a un fenomeno noto come deflessione della luce. “Già nella teoria newtoniana era previsto che la luce potesse interagire con una grande massa e curvare il suo percorso. Erano anche stati fatti dei conti su quale dovesse essere l’entità di questa curvatura, ed era stato calcolato un certo angolo di deflessione. Quando però Einstein fa i conti nel 1915 si accorge che c’è un fattore 2 di differenza: la deflessione, secondo la teoria della relatività generale, deve essere il doppio di quella prevista dalla teoria classica newtoniana”.

Un’eclissi era esattamente quello che ci voleva per ottenere la misura sperimentale che confermasse o falsificasse la predizione di Einstein. Con il sole oscurato, si sarebbe potuto fotografare la posizione nel cielo di quelle stelle che di solito si nascondono dietro al sole (la cui luce passa “vicino” alla grande massa del sole subendo l’effetto di curvatura) e misurare dunque il grado di deflessione della loro luce.

Nel 1919 dall’Inghilterra partono due spedizioni, una diretta a Sobral nel nord del Brasile, e una diretta all’isola del Principe, a largo della costa occidentale dell’Africa. Gli astronomi vogliono calcolare la distanza dal sole di alcuni puntini luminosi nel cielo, in assenza della luce solare. Se la distanza dal sole fosse risultata ridotta, avrebbe vinto Newton; se la distanza fosse stata maggiore, avrebbe significato che aveva ragione Einstein. Il 29 maggio il clima è pessimo, piove, e il cielo è coperto di nuvole. La spedizione in Brasile fallisce, non raccoglie risultati utili. Ma uno sprazzo di bel tempo sull’isola del Principe consente di impressionare la luce di un gruppo di Stelle, le Iadi, sulle lastre fotografiche del cannocchiale di Eddington. Come predetto da Einstein, la deflessione della luce è maggiore di un fattore 2 rispetto a quanto predetto dalla teoria di Newton.

Arthur Eddington è stato uno dei più importanti sostenitori e divulgatori della teoria della relatività generale di Einstein, fatto non banale visto che Regno Unito e Germania erano reduci dal conflitto mondiale che li aveva visti su fronti contrapposti.

“Eddington però passerà alla storia anche per altri risultati”, ci ricorda Piero Martin, professore di fisica sperimentale all’università di Padova. “Per primo comprese il meccanismo che alimenta il sole. Seppur con i limitati mezzi che aveva, Eddington capisce che il processo che avviene nel sole è un processo di fusione nucleare di nuclei di idrogeno, che attraverso un riarrangiamento dei nuclei vengono trasformati in elio e durante questo processo viene rilasciata energia. Quell’energia alla base della vita sul nostro pianeta e che gli scienziati oggi tentano di riprodurre nei laboratori attraverso i dispositivi di fusione, per poter un domani ricavare energia elettrica libera da anidride carbonica”.


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