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Il tempo? E' elastico | SUCCESSO DI UNA COLLABORAZIONE ITALIA-USA Il tempo? E' elastico E' UNA CONSEGUENZA DELL'EFFETTO LENSE-THIRRING, PREVISTO DALLA RELATIVITÀ' GENERALE DI EINSTEIN E ORA MISURATO PER LA PRIMA VOLTA CON NOTEVOLE PRECISIONE Barbara Gallavotti UN altro tassebo del grande mosaico immagìnato da Albert Einstein per descrivere l'universo è andato a posto: per la irima volta si è misurato con mona precisione r«effetto Lense Tbirring», previsto daba teoria deba Relatività generale e sfuggito aba verifica sperimentale per ben 85 anni. L'annuncio deba scoperta, che si deve a un gruppo dì ricercatori itabani e statunitensi guidati da Ignazio Ciufolinì deb'Unìversità dì Lecce e da Erricos Pavlis (Università del Maryland), era suba rivista «Nature» U 21 ottobre. Fra le righe deb'articolo un lettore esperto poteva indovinare anche la storia appassionante di un esperimento incredibilmente "povero", che riesce con sempbcità ed eleganza a battere sul tempo quebo che è invece uno degb esperimenti più costosi deba storia. Insomma, l'antico sogno deba vittoria dì Davide contro Goba. Ma andiamo con ordine. Nel 1918, due ricercatori, Joseph Lense e Hans Tbirring, studiando le equazioni di Einstein scoprirono che esse implicano un fenomeno curioso, il quale aggi viene chiamato con il loro nome o anche "trascinamento dei sistemi dì riferimento". "Lo spazio - tempo descritto daba Teoria deba Relatività, assomigba un po' a un telo elastico, il quale si incurva se su di esso viene appoggiato un corpo dotato di massa. E se questo corpo gira su se stesso? Abora lo spazio - tempo non solo si incurva, ma si dìstorce parzialmente, come se sul telo elastico facessimo girare una trottola", spiega Ignazio Ciufolinì. Proprio questa sorta di "avvitamento" è l'effetto Lense Tbirring. b "trascinamento dei sistemi dì riferimento" sembra essere coinvolto in fenomeni misteriosi, come i colossab getti di plasma che vengono emessi da galassie nel cui cuore, probabilmente, sì trovano buchi neri rotanti. Ma la distorsione debo spazio - tempo che esso genera, ba anche conseguenze divertenti. Ad esempio, immaginiamo che due persone decidano di percorrere l'equatore terrestre, partendo dabo stesso punto e muovendosi in direzioni opposte. Ebbene quando si incontreranno di nuovo, colui che ha camminato nel verso contrario aba rotazione del pianeta sarà più giovane di quebo che sì è mosso neb'altra direzione. Prima che frotte di sognatori di etema giovinezza si mettano affannosamente a correre lungo l'equatore, bisogna però dire che questo effetto è molto piccolo. Tanto piccolo che per lunghissimo tempo è stato impossibbe misurarlo. E suba Teoria deba relatività, pende la medesima spada dì Damocle che minaccia ogni ipotesi scientìfica: basta che una sua sola impbcazìone non possa essere verificata sperimentalmente, permettere in crisi l'intero quadro. '11 meccanismo aba base del nostro esperimento sfrutta alcune idee che ho avuto ormai quasi vent'anni fa. Tutto parte daba considerazione che la Terra, ruotando su sé stessa, produce un effetto Lense Tbirring. Di conseguenza, la distorsione debo spazio - tempo che b nostro pianeta genera deve avere ripercussioni, ad esempio, sul percorso dì satelb- ti in orbita intorno ad esso", dice Ignazio Ciufolinì. Dunque, ì ricercatori hanno sfruttato piccoli satelbti, del diametro di circa 60 centimetri e del peso di circa 400 ebbi, che si trovano intorno aba Terra per studi di geofisica. Questi apparati sono rivestiti di specchi in grado riflettere la luce esattamente neba stessa direzione da cui essa proviene. Da terra viene inviato un fascio di luce laser verso ì satelliti e, misurando b tempo che la luce impiega a tornare indietro, si deduce la loro distanza esatta e con essa l'orbita percorsa, fl tutto con un margine di errore che ammonta a pochi millimetri su circa 6000 chilometri! Il fascio laser parte e viene registrato da speciab stazioni diffuse su tutto b globo: a Matera se ne trova una in grado di eseguire questa misura con ima bvebo di precisione fra ì più altri al mondo. 'L'analisi dei nostri dati ci ha permesso dì verificare che i satelbti subiscono una variazione deba propria orbita pari a chea due metri ab'anno: un valore che si deve addebitare ab'effetto Lense Thirring ed è sostanzialmente coincidente con quebo previsto teoricamente", contìnua Ignazio Ciufolinì. In realtà, b gruppo italo-americano aveva già tentato di reabzzare b proprio esperimento aba fine degb anni '90, ma si era scontrato con una difficoltà: b nostro pianeta non è perfettamente tondo e le sue irregolarità ne alterano b campo gravitazionale, inducendo variazioni nell'orbita dei satelliti che possono mascherare quebe derivanti dab'effetto Lense Thirring. "La svolta è stata permessa dai dati prodotti daba missione Grace deba Nasa, la quale ci ha consentito di misurare con grande precisione b campo gravitazionale terrestre. Ora ì nostri risultati hanno un mainine di errore del 50/), cioè molto contenuto, contrariamente ai dati che avevamo ottenuto negb Anni 90", racconta Ignazio Ciufolinì. Ma ciò che affascina dì più neb'esperimento del gruppo italiano e statunitense, è soprattutto la sua sempbcità e ì risultati che ha raggiunto in proporzione al suo basso costo (poiché ì satelbti sono in orbita per altri scopi, b costo del progetto ammonta praticamente solo a quebo debe risorse umane). In primavera è partito un altro grande esperimento a caccia deb'effetto Lense Tbirring. È b Gravity Probe B, preparato negb Usa per oltre 40 anni e costato una cifra vertiginosa: circa 700 mìboni dì dobari. Si tratta sostanziabnente di un sofisticassimo giroscopio in orbita intomo aba Terra, b cui movimento, stando aba teoria deba relatività, dovrebbe subire alterazioni. Anche se questo studio dovrebbe fornire dati estremamente precisi, è dìfficbe non provare l'impressione che un colosso sia stato battuto in velocità da un piccolo ma agbe campione. In alto, uno de! satelliti «Lageos» che sono stati utilizzati per verificare l'effetto Lense- Thirring. A sinistra, Albert Einstein: l'effetto è previsto dalia Relatività generale