03/06/21

La Relatività Generale al Microscopio. 15: Il giallo della costante cosmologica **

Questo è l'ultimo articolo della serie "La Relatività Generale al microscopio"

 

Anche Albertino pensa di poter sbagliare... ma proprio quando cerca di correggersi commette il suo più grande errore. In ogni modo, è già nato chi sarà in grado di fare un passo successivo? Se speriamo solo nella materia ed energia oscura temo proprio di no.

Quanto scritto nel capitolo precedente rappresenta la prima versione dell'equazione di campo. Tuttavia, Einstein ha una sua idea sull'Universo e, in breve tempo, si accorge, senza capirlo, che la sua formula è ancora meglio di quanto pensi. Lui, però, non se ne rende conto!

La storia è semplice e mette in luce le qualità umane di Einstein e la sua disponibilità ad ammettere i propri errori (anche quando, in realtà, non c'erano). Lui vuole un Universo statico, un qualcosa che non cambi col tempo. La sua formula, però, gli dice il contrario: se viene, infatti, applicata all'intero Cosmo dimostra che quest'ultimo non è affatto statico, ma essenzialmente dinamico. In altre parole, potrebbe sia espandersi sia collassare a causa delle distribuzioni di masse. Accidenti, questo è un qualcosa che non vuole assolutamente!

Si trova, quindi, costretto ad aggiungere un termine nella parte "geometrica", che vieti qualsiasi rischio di collasso gravitazionale. Allo scopo basta una costante Λ moltiplicata per il solito tensore metrico (Λgμν).

Tutto a posto? Nemmeno per sogno, un certo signor Hubble dimostra che l'Universo è in espansione, ben lontano dall'essere statico (in realtà Georges Lemaître lo aveva dimostrato due anni prima di Hubble, ma l'informazione è rimasta sconosciuta fino a pochi anni fa). Ciò vuole dire, più in generale, che l'Universo potrebbe teoricamente sia espandersi, sia collassare su se stesso, proprio quello che la formula originaria di Einstein aveva predetto.

Accidenti! Einstein ha deciso di correggere un qualcosa che già teneva conto della dinamicità dell'Universo. Come già detto, la formula era talmente esatta che era obbligata a dimostrare al suo "creatore" l'infondatezza della sua convinzione sulla staticità. Quell'aggiunta viene giudicata da Einstein come il suo "più grande errore".

Perifrasando la celebre frase di Wheeler sulla Relatività Generale, potremmo dire: "Einstein dice all'Universo come deve essere e l'Universo dice a Einstein che la sua idea di fondo sulla staticità è sbagliata".

Oggi, però, la costante di Einstein è stata nuovamente inserita, per lo scopo opposto a quello pensato da Einstein quando l'aveva aggiunta: giocando sul segno, il termine aggiuntivo può dar luogo a una espansione più grande del previsto, ossia dimostrare l'esistenza dell'energia oscura e/o di una accelerazione dell'espansione. Invece di fermare il collasso (come voleva Einstein) la costante cosmologica potrebbe accelerare l'espansione.

Per quanto detto e ridetto sulla massa e sull'energia oscura, preferisco non far nemmeno comparire Λ nell'equazione di campo e tornare a quella originale. Osservazioni più accurate e studi più estesi e liberi da preconcetti, che vanno un po' troppo di moda, ci diranno se va veramente aggiunta o riscritta in altro modo. Per adesso, le conferme continue non possono che farci inchinare di fronte a una formula, ma, soprattutto, alla visione rivoluzionaria che ha descritto in tanti anni di dura fatica mentale e tecnica (grazie anche ai matematici che gli hanno fornito il "linguaggio" più adatto per passare dall'idea della Gioconda alla Gioconda vera e propria!).

 

2 commenti

  1. Alberto Salvagno

    La non staticità dell'universo, Lemaitre l'aveva già concepita solo teoricamente o anche sperimentalmente? Mi pare di ricordare che fu Hubble a Monte Wilson che misuro' (con Humason?) il redshift delle galassie.

    Comunque un Universo dinamico mi va bene, purché non sia biodinamico :-(

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