Una cosa di effettiva gravità
Parafrasando S. Agostino, se non pensiamo alla gravitazione, sappiamo cos’è, ma se me ce lo chiediamo, non sappiamo spiegarcela.
L’equivoco più consueto in cui incorriamo, è quello di considerarla una forza attrattiva.
Ma siamo così sicuri che si tratti di una forza? Immaginiamo di trovarci all’equatore, che ne so, a Quito, in Ecuador. E immaginiamo di prendere la decisione di andare dritti al Polo Nord, per vedere la stella Polare esattamente sopra la nostra testa. Nello stesso momento, un altro astrofilo che si trova in Kenya, a Nairobi, anch’essa dalle parti dell’equatore, ma a 12,800 km di distanza da noi, decide anche lui di andare dritto al Polo Nord, perché gli piacerebbe osservare il cielo con il fresco.
Ci muoviamo quindi in direzione nord, con una traiettoria parallela, noi e lui. Ma nonostante si parta da posizioni ben distanti e si seguano itinerari perfettamente paralleli e quindi non convergenti, di fatto ci avvicineremo reciprocamente e progressivamente fino a che, giunti al Polo Nord, ci incontreremo fisicamente, senza essere stati oggetto di nessuna forza attrattiva.
Questo, in linea di principio, è ciò che può avvenire (tralasciando i luoghi di partenza e arrivo…) tra due corpi dotati di massa, in un campo gravitazionale.
Isaac Newton, con la legge della gravitazione universale, descrisse i meccanismi con cui la gravità agisce sui corpi dell’Universo, ma non seppe spiegarsi perché la gravitazione si comportava così.
Albert Einstein, trecento anni dopo, con la Relatività Generale, riuscì a inquadrare concettualmente il fenomeno della gravitazione, indicando che l’attrazione tra due corpi dotati di massa non è propriamente espressione di forze che interagiscono tra di loro, bensì di modificazioni del tessuto spazio-temporale.
Che detta così, sembra una questione alquanto complicata. E in effetti lo è.
Però si può tentare di rendere la cosa più intuibile, se proviamo a pensare che lo spazio abbia una conformazione piana e lineare solo quando si è in assenza di corpi. In presenza di oggetti dotati di massa, invece, lo spazio (o meglio lo spazio-tempo, essendo interessata anche la componente temporale in cui il fenomeno avviene) subisce una deformazione che induce i corpi presenti a muoversi uno verso l’altro.
L’esempio semplificato che tipicamente serve a descrivere questo stato è quello di un telo elastico steso orizzontalmente, al centro del quale viene posta una sfera pesante che deforma verso il basso il telo stesso e richiama quindi verso di sé le altre sfere che dovessero trovarsi nelle vicinanze.
Non vi è quindi forza attrattiva tra due corpi che si avvicinano reciprocamente a causa della gravità, ma una alterazione, una deformazione della geometria dello spazio che induce a curvare le traiettorie altrimenti lineari di questi corpi per farli muovere uno verso l’altro. In pratica la massa, curvando lo spazio, trasforma le traiettorie di moto dei corpi da lineari a curve, facendole convergere tra di loro. E più massicci saranno questi corpi, maggiore sarà la deformazione dello spazio e quindi la capacità di attrazione di essi. E così si arriva a quello spazio curvo la cui geometria ha tante implicazioni non soltanto sulla legge della gravitazione, ma finanche sul possibile futuro del nostro Universo.
Cosa questa di cui parleremo la prossima volta.