Otto minuti

Cosa accadrebbe se il Sole sparisse proprio in questo istante?
Il Sole dista dalla Terra circa 150 milioni di chilometri. Dunque, siccome la velocità della luce è di circa 300 mila chilometri al secondo, questo vuol dire che l’ultimo scampolo di luce partito dal Sole arriverebbe sulla Terra dopo otto minuti. Dunque noi ci accorgeremmo, visivamente, della scomparsa del Sole solo dopo otto minuti.
Ma, un momento. Qui bisogna un attimo riflettere. Noi, come pianeta Terra, ci stiamo muovendo intorno al Sole (cadendo, per la precisione) a causa dell’interazione gravitazionale tra il nostro pianeta e la nostra stella.
Quindi se il Sole dovesse sparire così, all’improvviso, verrebbe anche a mancare la “forza di gravità”. E quindi ci dovremmo accorgere della scomparsa del Sole prima, quando la luce ci sta ancora arrivando.

E invece no.
Infatti non casualmente ho messo tra virgolette l’espressione “forza di gravità”. Mi spiego.
Per come l’ha concepita Newton, l’interazione gravitazionale avviene istantaneamente, ovvero l’informazione gravitazionale si muove a velocità infinita. Ma, invece, per come ha descritto le cose Einstein, nessuna interazione può viaggiare più veloce di 300 mila chilometri al secondo. Come se ne esce? Senza traumi.
Infatti la teoria della Relatività Generale prevede una velocità per l’informazione gravitazionale (la quale si propaga sotto forma di onde gravitazionali) e tale velocità è uguale alla velocità della luce.
Dunque, ci accorgeremmo della mancanza del Sole, sia visivamente che gravitazionalmente, comunque sempre dopo otto minuti.

Attenzione: questo non vuol dire che la gravitazione di Newton è da buttare nel cestino. Insomma, come abbiamo visto prima, come concetti con Einstein siamo ad un livello più profondo della fisica. In termini di applicabilità, la teoria di Newton precisamente si può utilizzare solo nei casi in cui le velocità del nostro problema sono molto, ma molto, più piccole della velocità della luce.

Quindi il detto “godetevi questo minuto come se fosse l’ultimo” è classico mentre, relativisticamente parlando dovremmo dire  “godetevi questi ultimi otto minuti come se fossero gli ultimi”.

Cosmiconference

Se stasera siete liberi, non avete niente da fare e non volete guardarvi Inter-Fiorentina, allora avete l’occasione giusta per fare domande sull’universo e sulle galassie.
Infatti questa sera alle 21:15 sarò ospite dell’Osservatorio astronomico di Perinaldo per fare una chiacchierata, come dire, galattica!

Se vi va, collegatevi su questo sito per seguire l’evento in diretta: http://www.astroperinaldo.it/dirette/

Se purtroppo avete impegni, non disperate! Potrete rivedere l’evento sul sito dell’osservatorio nei prossimi giorni (che ne so, se proprio non potete fare a meno di vedere l’Inter e la Fiorentina…).

Vi aspetto!

Il Grande Dibattito

Questa è una storia vera, una storia di scienza. Una storia, essenzialmente. Dove due scienziati hanno discusso, hanno avuto idee diverse di cui, ovviamente, solo una era quella esatta. Ma in questa storia, poi, chi ha avuto l’idea esatta ne ha anche avuta una sbagliata. Cioè gli scienziati sono alla ricerca della verità non sono i custodi della verità. Comunque, iniziamo.

Qualche anno dopo la pubblicazione da parte di Albert Einstein della teoria della Relatività Generale (1915), nel mondo astronomico ci fu un acceso dibattito sulla natura di alcuni oggetti osservati dell’universo allora conosciuto. Stiamo parlando delle “nebulose”.

Il 26 aprile del 1920, in un meeting dell’American Association for the Advancement of Science, due astronomi presentarono, indipendentemente l’uno dall’altro, alcuni risultati sulla struttura dell’universo. 

I protagonisti della nostra storia furono Harlow Shapley e Heber Curtis. 


Il dibattito che ne venne fuori fu abbastanza controverso ed entrambi i contendenti avevano ragione su alcuni fatti e completamente torto su altri.

Shapley era convinto che la Via Lattea costituisse l’intero universo e dunque riteneva che le strane nebulose a spirale che erano state osservate fossero oggetti appartenenti alla nostra galassia. Ovviamente queste cose non se l’era inventate di sana pianta ma aveva un motivo valido per credere ciò;  infatti, per rendere ancor più valide le sue conclusioni, utilizzò i dati del collega olandese Adrian van Maanen, il quale sostenne di essere riuscito ad osservare che la “nebulosa” di Andromeda fosse in rotazione.
In particolare aveva misurato il periodo di rotazione dei bracci a spirale di Andromeda. Confrontando tale stima con le dimensioni allora conosciute per una galassia a spirale saltava fuori che un tale periodo di rotazione fosse troppo piccolo e violava il limite di velocità di rotazione imposto dal valore della velocità della luce. Dunque van Maanen (e poi Shapley) affermava che la nebulosa di Andromeda fosse parte della Via Lattea (le misure di van Maanen, però, si rivelarono più tardi errate).

L’altro contendente di questa singolar tenzone, Curtis, affermava invece che le nebulose, come quella di Andromeda, fossero altre galassie, proprio come la Via Lattea. A favore della sua tesi portò come argomento il numero di novae rivelate nella “nebulosa di Andromeda”; infatti Curtis si chiedeva come potesse essere possibile che ci fossero più novae in una ristrettissima zona della galassia che non nel resto della Via Lattea.
Le osservazioni successive dimostrarono che ad avere torto era Shapley, ma questo non vuol dire che non sia stato comunque capace di concepire delle ottime idee. 

Curtis e Shapley.


Shapley infatti, studiando la distribuzione degli ammassi globulari, capì che il centro della galassia era situato in direzione della costellazione del Sagittario e concluse quindi che il sistema solare dovesse trovarsi nella periferia della Via Lattea piuttosto che nelle zone centrali. Questa tesi non era assolutamente condivisa da Curtis, il quale riteneva che il Sole fosse al centro della nostra galassia.

Risulta davvero curioso notare come Shapley, il quale pensava che la Via Lattea fosse l’intero universo, affermava, in modo scientifico, che il Sole fosse situato in periferia di quell’ipotetico universo monogalattico, mentre Curtis, che ipotizzò appunto l’esistenza di altre galassie, non riuscì ad abbandonare l’idea che il Sole fosse al centro di qualcosa. 

E con questo si chiude la nostra (breve) storia. Siccome ogni storia, di solito, ha una morale, se proprio vogliamo, la morale di questa storia è: la scienza è fatta da essere umani. La scienza si fa portando evidenze a favore o contro una teoria. La scienza è dinamica, nel senso che può cambiare da un giorno all’altro la teoria dominante a patto di avere delle prove. Insomma, la scienza è fatta da essere umani e essere umani vuol dire fare scienza.