E mentre le folle sono concentrate ad osservare la diretta della salma di padre Pio che ritorna a casa sua o i commenti sulle scollature delle vallette sanremesi, una delle scoperte più sensazionali dell'ultimo secolo viene tranquillamente fatta passare come se fosse una bazzecola.
Stiamo parlando di una rivoluzione, di qualcosa che cambierà il nostro modo di guardare e concepire l'Universo.
Ipotizzate da Albert Einstein un secolo fa, oggi la loro esistenza è stata confermata: le Onde Gravitazionali esistono! E' una delle più grandi scoperte scientifiche del nostro tempo!
Sono state osservate a seguito della fusione di due buchi neri le cui orbite sono andate mano a mano avvicinandosi (orbitavano l'uno intorno all'altro) in un moto vorticoso e rapidissimo, per poi fondersi.
E' stata la loro fusione, avvenuta 1 miliardo di anni fa, ad aver generato uno sconquasso tale nella trama dello spazio-tempo, da produrre delle onde gravitazionali talmente potenti da poter essere intercettate strumentalmente anche dopo 1 miliardo di anni (il tempo necessario affinché giungessero da noi).
Tutti i corpi massicci generano onde gravitazionali, anche il Sole e la Terra, ma è molto difficile rilevarle.
Per la fisica è un risultato senza precedenti. Perché, oltre a confermare l'esistenza delle onde gravitazionali, fornisce anche la prima prova diretta dell'esistenza dei buchi neri.
(clicca sulla gif per animarla)
Ed ecco un po' di notizie dalla stampa:
Alle 10,50 e 45 secondi (ora italiana) del 14 settembre 2015 i due strumenti dell’esperimento Ligo negli Stati Uniti (nello Stato di Washington e in Louisiana) hanno registrato un dato anomalo. Sono iniziate subito le conferme per avere la sicurezza. E alle 16,30 a Pisa (qualche minuto prima della conferenza stampa gemella a Washington) l’annuncio ufficiale della scoperta delle onde gravitazionali. Per la fisica e la scienza tutta l’11 febbraio 2016 sarà essere quindi una data che avrà un capitolo a parte in tutti i libri di testo. Le onde gravitazionali, infatti, sono state previste esattamente un secolo fa, nel novembre 1915, quando Albert Einstein illustrò la sua Teoria della relatività generale, di cui costituiscono uno dei capisaldi. Finora però non erano mai state «trovate» e l’annuncio può ambire al titolo di «scoperta del secolo». E i ricercatori che hanno partecipato agli esperimenti entrare tra i candidati a uno dei prossimi Nobel per la fisica. A questa impresa collettiva hanno collaborato 1.004 ricercatori appartenenti a 133 istituzioni scientifiche di tutto il mondo.
Le onde gravitazionali sono come piccole increspature del tessuto dello spazio-tempo che permea tutto l’universo. Secondo Einstein la gravità stessa è dovuta alla curvatura dello spazio-tempo causata dalla massa. Le onde gravitazionali sono prodotte dal movimento di corpi dotati di massa nello spazio-tempo. Più gli eventi sono colossali ed emettono straordinarie quantità di energia, come il Big Bang stesso, lo scontro tra due buchi neri, la «danza» di avvicinamento di due stelle di neutroni che ruotano rapidamente (pulsar), maggiore è la grandezza delle onde gravitazionali e quindi - in teoria - è più facile captarle. Solo che finora con gli strumenti a nostra disposizione risultava praticamente impossibile riuscire a decifrarle perché noi stessi e gli strumenti siamo immersi a nostra volta nello spazio-tempo e veniamo coinvolti dalle sue oscillazioni.
Perché sono importanti
La scoperta dell’esistenza delle onde gravitazionali non è solo (l’ennesima) conferma sperimentale della validità della teoria di Einstein, ma rivoluziona e amplia il mondo della fisica e della ricerca cosmologica. Per esempio finora lo studio del cosmo è stato realizzato solo attraverso i segnali emessi da stelle e galassie nello spettro elettromagnetico (luce visibile, raggi X e gamma, infrarossi, ultravioletti, onde radio di varia lunghezza d’onda). L’esistenza delle onde gravitazionali apre un mondo nuovo: la possibilità di studiare l’universo (e i misteriosi buchi neri) in modo completamente differente. Oltre che «vederlo», saremo in grado anche di «sentirlo» nella sua essenza più fondamentale, lo spazio-tempo, due elementi che, secondo Einstein, sono una cosa sola. E capire come e perché l’universo non solo si espande, ma sta addirittura accelerando la sua velocità di ampliamento. E c’è chi ipotizza scenari che sfiorano la fantascienza: la verifica dell’esistenza di tunnel spazio-temporali (wormhole in inglese) nelle vicinanze dei buchi neri che potrebbero mettere in relazione parti distanti dell’universo o addirittura universi diversi dal nostro. Infine arrivare alla soluzione dei componenti di base dello spazio-tempo secondo la teoria della meccanica quantistica, ancora divisa tra «stringhe», «brane» o «anelli» (loop). «Questo risultato rappresenta un regalo speciale per il centesimo anniversario della relatività generale», ha concluso Fernando Ferroni, presidente dell’Infn. «È il sigillo finale sulla meravigliosa teoria che ci ha lasciato il genio di Einstein ed è anche una scoperta che premia il gruppo di scienziati che ha perseguito questa ricerca per decenni alla quale l’Italia ha dato un grande contributo».
Il ruolo dell'Italia. L'Osservatorio gravitazionale europeo (Ego) è responsabile per il funzionamento e la gestione di Virgo, progetto nato dall'originale idea dell'italiano Adalberto Giazotto e del francese Alain Brillet, e la cui collaborazione scientifica oggi conta circa 250 fisici e ingegneri, di cui la metà dell'Infn, provenienti da 19 laboratori europei. L'Infn partecipa a Virgo con le proprie Sezioni presso le università di Pisa, Firenze con il gruppo di ricerca di Urbino, Perugia, Genova, Roma Sapienza, Roma Tor Vergata, Napoli, Padova, e i Centri Nazionali Tifpa di Trento e Gran Sasso Science Institute dell'Aquila.
"Questo successo è il coronamento di un'impresa scientifica da molti considerata al limite dell'impossibile, - sottolinea Gianluca Gemme, coordinatore nazionale Infn di VIRGO - nella quale l'Italia ha costantemente mantenuto un ruolo di leadership a livello mondiale, grazie all'impegno dell'Infn, iniziato nei primi anni '70 del Novecento con le antenne risonanti e continuato dagli anni '90 con l'interferometro Virgo, che oggi è uno dei tre strumenti più avanzati al mondo per la ricerca di onde gravitazionali". "L'aspetto più entusiasmante di questa scoperta - prosegue Gemme - è che essa non chiude un'epoca ma, anzi, apre una stagione di risultati scientifici di assoluto rilievo, nella quale l'Italia con l'Infn continuerà ad avere un ruolo di primissimo piano".
bellissimo post di Luca Perri, giovane fisico dell'INAF :
Luca Perri
12 febbraio alle ore 12:42 ·
Procederò con ordine e calma interiore.
- 1,3 miliardi di anni fa, dopo un bel balletto a spirale, un buco nero (una cosa invisibile perché risucchia tutto, luce compresa) la cui massa era 29 volte quella del Sole si è "fuso" con uno di 36 volte la massa solare. Tutto questo ha dato origine ad un bucone rotante di 62 masse solari. Ma 29+36=65, quindi che fine ha fatto la massa rimanente? È stata convertita, in una frazione di secondo, in onde gravitazionali. Immaginando lo spazio-tempo come l'acqua di uno stagno, il processo è stato simile alla formazione di increspature circolari sulla superficie a seguito della caduta di un sasso. Solo che stavolta il processo ha avuto un picco la cui potenza era 50 volte quella di tutte le stelle dell'Universo visibile.
- 100 anni fa, nel 1916, un sociopatico dall'aspetto simpatico e tutto sommato intelligente, tale Albert Einstein, pubblica una teoria all'apparenza astrusa ed insensata. Fra le altre cose, prevede che la luce possa essere influenzata dalla gravità, spianando la strada verso la nascita dell'idea di buco nero. La teoria prevede inoltre l'esistenza di onde gravitazionali, capaci di deformare lo spazio-tempo. Non solo: le sue equazioni ne descrivono per bene il comportamento. Un po' come se io prevedessi che il lardo di Colonnata curerà il cancro, e vi dicessi anche nello specifico in che modo. Io sono esperto di suini tanto quanto Einstein lo era di fisica, quindi secondo me dovreste fidarvi della mia previsione e basta. So però che non lo farete, e vorrete verificarlo, prima di regalarmi la gloria e la fama eterna. Anche i fisici non si fidarono di Albert. Grazie al cielo, la Scienza funziona così. Se però un consiglio lo volete accettare, il lardo è tutta salute.
- Nei decenni successivi, le varie buffe previsioni di Einstein vengono tutte verificate, a parte sta cosa delle onde gravitazionali. Allora sono anni che ci fidiamo di Einstein senza avere un qualcosa di certo al 100%? Posto che nella Scienza le certezze non esistono, in realtà quella teoria ci ha portato ai satelliti, ai cellulari, ai laser e a qualche fonte di energia (pure a una bomba, ma quella è mica colpa di Albert...), quindi diciamo che era abbastanza affidabile. Il problema è che le deformazioni da misurare per verificare le onde gravitazionali hanno dimensioni di frazioni di un atomo (frazioni minuscole di un atomo) e vanno misurate con strumenti enormi e complicatissimi.
Sempre negli stessi decenni, gli scienziati provano a verificare l'esistenza dei buchi neri, e qualche metodo indiretto lo trovano pure. Ma dannazione, sono neri. E lo spazio pure. Si avanza l'idea che possano esistere dei buchi neri rotanti e anche sistemi di due (binari) o più buchi. Ma indovinate un po'? Anche tutta sta roba è nera.
- 32 anni fa, nel 1984, tali Rainer Weiss e Kip Thorne (quello che ha spiegato a Nolan come fare il buco nero di Interstellar e prendersi un premio Oscar per gli effetti speciali) decidono di fondare LIGO, un progetto per costruire due rivelatori di onde gravitazionali da 4 km di lato.
- 14 anni fa, nel 2002, si inizia a costruire queste due orecchie per mettersi all'ascolto del cosmo. Ci vorranno due anni per far partire la versione di prova degli aggeggi. LIGO verrà poi spento per 7 anni, in modo che 1000 scienziati possano potenziarlo e dare vita ad Advanced LIGO.
- 5 mesi fa, il 14 settembre 2015, proprio nei giorni in cui si accendeva Advanced LIGO, le due orecchie hanno captato un segnale. Un'onda gravitazionale prodotta 1,3 miliardi di anni prima e che, proprio in quel momento, stiracchiava la Terra. Quando si dice il tempismo con la C maiuscola! Poiché, si diceva, nella Scienza fidarsi è bene ma col cavolo che lo faccio, gli scienziati frenano gli entusiasmi e si analizzano per bene i dati per mesi, giorno e notte, prima di dire cose smentibili e fare figure barbine tipo dire che i neutrini sono più veloci della luce mentre percorrono un tunnel sottovuoto che collega le orecchie di un ministro della Repubblica.
- Ieri, 11 febbraio 2016, durante una conferenza in diretta mondiale, 5 persone hanno mandato in visibilio migliaia di fisici nel mondo, facendo quelli che ce l'hanno più lungo degli altri, l'interferometro. Ci sta, io sarei stato molto meno composto.
Dunque, ricapitolando, in un colpo solo abbiamo:
1) l'esistenza provata delle onde gravitazionali;
2) la conferma sperimentale dei sistemi binari di buchi neri;
3) la conferma che i buchi neri possono fondersi;
4) la prova dell'esistenza dei buchi neri rotanti;
5) un tizio dalla barba improbabile che, dopo essersi preso un Oscar, si prenderà un Nobel.
Ora, se davvero non cogliete la poesia di tutto ciò e il motivo della nostra gioia, se davvero pensate che sia tutta un'inutile perdita di tempo e soldi (ma poi non avete nulla da ridire, ad esempio, sul cachet di Gabriel Garko a Sanremo o sullo stipendio di Cristiano Ronaldo), se davvero tutto ciò che vi viene in mente non è un "Poffarbacco che puffata puffosissima!" ma un "Ma a me cosa serve?", beh, mi spiace davvero per voi.
Lasciate però che sia io a farvi un paio di domande. A cosa serve la musica? A cosa serve lo sport in tv? E Masterchef? A cosa servono la letteratura e la lingua? In fondo non si viveva malaccio, quando si grugniva nelle savane centroafricane mangiando carne cruda.
Comunque, la prossima volta che vi guarderete Interstellar grazie a un laser che legge un Blu-ray (e che funziona con l'energia elettrica proveniente dai reattori francesi) o al satellite di Sky, magari commentandolo con gli amici al cellulare, pensate gran parte di ciò che avete deriva da quei fisici disadattati sociali che oggi festeggiano mentre voi li insultate perché bruciano i soldi che vorreste giocarvi sulla schedina del campionato.
Ah, un'ultima cosa: quel luogo in cui fate i leoni da tastiera sputando giudizi, quella cosa che si chiama internet, ve l'hanno dato i fisici. E anche la tastiera. E il computer.
Ora scusatemi, vado a stappare un'altra Tassoni e a continuare i festeggiamenti.
____________ "La mente è come un paracadute. Funziona solo se si apre" - Albert Einstein
Chissà, magari un ulteriore scontro di 8 buchi neri supermassivi all'altezza delle Azzorre riescono a far alzare l'HP per una quindicina di giorni consecutivi. Mai perdere le speranze!
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Le Onde Gravitazionali Esistono!
