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Tutto da rifare per la velocità della gravità

All’inizio dell’anno avevano suscitato notevole scalpore i risultati ottenuti da Sergei Kopeikin ed Ed Fomalont che sembravano confermare sperimentale l'identità tra la velocità della luce e quella della gravità.

All’inizio dell’anno avevano suscitato notevole scalpore i risultati ottenuti da Sergei Kopeikin, professore associato di fisica alla University of Missouri-Columbia, e da Ed Fomalont, astronomo al National Radio Astronomy Observatory (NRAO). Per la prima volta sembrava infatti possibile trovare una conferma sperimentale alla identità tra la velocità della luce e quella della gravità, così come previsto dalla teoria della Relatività Generale di Einstein. In realtà le misure, più che stabilire una vera e propria uguaglianza erano servite a fissare un limite superiore entro cui le due velocità potevano differire, ma si trattava comunque del primo tentativo coronato da successo di ottenere una misura della velocità con cui si propaga nello Spazio il campo gravitazionale.
L’esperimento, estremamente sofisticato, si era avvalso dell’eclisse della quasar J0842+1835, provocata dal passaggio di Giove. Valutando lo spostamento nella posizione apparente della quasar causata della massa gravitazionale del pianeta e tenendo conto anche del movimento di Giove attorno al Sole, era stato possibile ottenere una stima della velocità con cui si propaga il campo gravitazionale.
Le difficoltà da superare nel corso di quell’esperimento sono state notevoli. Per prima cosa un allineamento celeste di questo tipo si presenta in media solo una volta ogni dieci anni e poi, la precisione necessaria per apprezzare lo spostamento provocato dal passaggio di Giove. Una accuratezza che secondo Fomalont avrebbe dovuto essere paragonabile a quella necessaria per distinguere un capello ad una distanza di 400 chilometri. Una sensibilità così spinta poteva essere ottenuta solo ricorrendo ad una rete di radio telescopi distribuiti tra Stati Uniti e Germania, utilizzati grazia alla tecnica chiamata “interferometria”, come un unico strumento.
Tutto questo però sembra sia stato inutile. Stuart Samuel, scienziato al Lawrence Berkeley National Laboratory, ha pubblicato, infatti, sulla prestigiosa rivista Physical Review Letters, un articolo in cui si dimostra come alla base di quest’esperimento ci sia un’assunzione errata che rende inattendibili tutte le conclusioni ottenute. Come spiega lo stesso Samuel, quello che è in dubbio non è l’ipotesi di Einstein sul valore che debba essere assegnato alla velocità della gravità, ma le modalità con cui è stato realizzato l’esperimento. I dati raccolti nel corso di queste misure, secondo lo scienziato americano, più che dare una misura degli effetti prodotti dalla velocità della gravità sono un’ulteriore indicazione di come si propaga la luce.
E’ opinione diffusa nella comunità scientifica che luce e gravità si propagano nello spazio alla velocità di 300.000 chilometri al secondo, ma per provare con certezza quest’ipotesi sarebbe necessario rivelare l’esistenza delle onde gravitazionali, un risultato che nonostante i numerosi sforzi compiuti nei laboratori di ricerca di ogni parte del mondo, è ancora lontano dall’essere raggiunto. Per questo era stato accolto con grande interesse l’esperimento proposto lo scorso anno da Sergei Kopeikin e Ed Fomalont, che sembrava in grado di fornire una preziosa scorciatoia. I loro risultati avevano confermato che la velocità con cui si propagano i campi gravitazionali è pari a quella della luce, con errore massimo stimabile in circa il 20 per cento.
Ma questi dati secondo Samuel sono vanificati da un errore commesso da Kopeikin. Nei suoi calcoli viene, infatti, considerata la posizione che Giove assumeva nel momento in cui le onde radio provenienti dalla quasar arrivavano sulla Terra, piuttosto che più correttamente quella che il pianeta aveva nel momento dell’interazione con le onde radio stesse. Utilizzando questa posizione più corretta e sviluppando uno schema di calcolo semplificato, Samuel è riuscito a dimostrare che la sensitività dell’esperimento realizzato sotto la supervisione di Fomalont, non era sufficiente a rivelare un eventuale effetto provocato dalla velocità con cui si propaga la gravità. In pratica per ottenere questa conferma sarebbe necessario disporre di un sistema di misura 100 o meglio 1000 volte più potente di quello utilizzato da Fomalont. Esiste dunque la possibilità che un giorno questa misura possa essere realizzata correttamente, ma prima sarà necessario un notevole miglioramento nelle tecnologie di osservazione.

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