Astronomia per tutti: volume 6 by Daniele Gasparri

autore:Daniele Gasparri
La lingua: ita
Format: azw3, mobi
pubblicato: 2013-05-28T22:00:00+00:00

Secondo la teoria della relatività generale, la gravità è l’effetto dell’incurvatura dello spazio-tempo prodotta dalla presenza di qualsiasi massa. Quando la massa oscilla o cambia, il tessuto spazio-temporale viene alterato: queste sono le onde gravitazionali.

Bene, tenendo in mente questo schema relativamente facile da visualizzare, cerchiamo di dare una spiegazione migliore delle onde gravitazionali, che ci sarà molto utile nel capire come rilevarle.

Le onde gravitazionali non sono altro che increspature in questa rete chiamata spazio-tempo che si propagano alla velocità della luce.

Un’analogia perfettamente calzante si può fare considerando cosa succede quando siamo immersi in uno specchio d’acqua calmo (un lago).

Se siamo immobili la superficie dell’acqua è ferma; quando cominciamo a muoverci l’informazione del nostro movimento si propaga attraverso lo specchio d’acqua con la comparsa di increspature superficiali, tanto che questo è il meccanismo con cui i pesci percepiscono la nostra presenza, ma solo dopo il tempo necessario alle increspature di raggiungerli. Le onde gravitazionali possono essere pensate in modo simile: quando qualcosa disturba il tessuto spazio-temporale le informazioni si propagano come un’onda gravitazionale.

Siamo giunti quasi alla risposta alla domanda iniziale di questo paragrafo: come si rilevano le onde gravitazionali?

Consideriamo ancora lo specchio d’acqua nel quale siamo immersi e disseminiamolo di una decina di piccole palline di polistirolo poste a una stessa distanza.

Adesso muoviamoci in modo che si creino onde in superficie e osserviamo cosa succede alle palline: le oscillazioni che compiono fanno variare inevitabilmente la distanza relativa.

Sebbene con qualche dovuto distinguo, le onde gravitazionali producono un effetto simile: increspando lo spazio-tempo fanno inevitabilmente variare la distanza tra due oggetti.

Un’onda gravitazionale è un cambiamento del tessuto spazio-temporale stesso.

Siamo arrivati a un concetto un po’ forte da accettare.

L’idea di spazio così come lo conosciamo, duramente provata dai principi della relatività ristretta, viene irreparabilmente sovvertita rispetto all’esperienza.

La distanza tra due oggetti, anche in quiete l’uno rispetto all’altro, non è sempre la stessa ma varia quando passa un’onda gravitazionale.

Abbiamo anche scoperto la differenza sostanziale con le onde elettromagnetiche: queste usano lo spazio e il tempo come una specie di mezzo di propagazione; le onde gravitazionali sono invece il risultato della modificazione dello spazio-tempo, proprio perché la gravitazione è una deformazione di questo tessuto cosmico.

State tranquilli, lo spostamento prodotto da un’onda gravitazionale è infinitesimo, dell’ordine di 10-21 m per uno spazio tipico di un metro, un milione di volte inferiore alle dimensioni di un protone!

E’ qui la sfida, tutta tecnologica, nel rilevare questo tipo di onde, ed è proprio in questo ambito che si può ammirare con estremo stupore il genio dell’essere umano, in grado di concepire macchinari veramente fantascientifici.

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