Concetti Chiave
- La teoria della relatività generale di Einstein descrive la gravità come una curvatura dello spazio causata da oggetti massivi.
- Le anomalie nell'orbita di Mercurio sono state una delle prime conferme empiriche della relatività generale, legate alla curvatura spazio-temporale provocata dal Sole.
- Le differenze tra la relatività generale e la teoria di Newton sono sottili, ma includono fenomeni come lo spostamento verso il rosso della luce proveniente da stelle massicce.
- Arthur Eddington ha progettato un esperimento durante un'eclissi totale di Sole per osservare lo spostamento apparente delle stelle, confermando la teoria di Einstein.
- Le pubblicazioni delle osservazioni di Eddington nel 1920 hanno rappresentato una svolta, fornendo la prima prova convincente della relatività generale.
La teoria della relatività generale
Secondo la teoria della relatività generale di Einstein, gli oggetti massivi creano la gravità curvando lo spazio attorno a essi. Nei primi anni successivi alla sua pubblicazione, nonostante la teoria non avesse ancora una solida base empirica, spiegava correttamente l’irregolare precessione del perielio del pianeta Mercurio.
Tutti i pianeti risentono di alterazioni delle loro orbite, anche a causa dell’interazione gravitazionale con gli altri pianeti, ma le anomalie di Mercurio sono particolarmente significative e la spiegazione einsteiniana attribuisce le ragioni di ciò al fatto che Mercurio è il pianeta più vicino al Sole e avverte in modo rilevante gli effetti della curvatura spazio-temporale che quest’ultimo provoca.
Differenze tra Einstein e Newton
Benché la relatività generale si allontani notevolmente dalla teoria di Newton, per quanto riguarda i principi, i riscontri pratici tra i due impianti concordano così tanto da rendere molto difficile trovare delle sensibili differenze tra l’una e l’altra. Una di queste differenze è proprio Un’altra importante differenza è lo spostamento verso il rosso dei raggi spettrali della luce provenienti da stelle di massa considerevole.
L'esperimento di Eddington
A parte questi due esempi, per confermare i quali c’è bisogno di specifiche analisi e misurazioni molto accurate, il 29 maggio 1919 l’astrofisico Arthur Eddington intuì che sarebbe stata proprio la natura stessa a fornire un modo molto comodo per verificare la teoria della relatività generale di Einstein e a tale scopo aveva pensato a un ingegnoso piano per dimostrarlo.
S’imbarcò per raggiungere la piccola isola di Principe al largo della costa occidentale dell’Africa con l’obiettivo di giungervi in tempo per assistere a un’eclissi totale di Sole. La nostra stella è, naturalmente, l’oggetto con maggiore massa nel sistema solare, ragion per cui attorno a esso orbitano tutti gli altri pianeti. Secondo Eddington dunque, il Sole avrebbe dovuto curvare lo spazio. Durante l’eclissi, sarebbe stato possibile approfittare del fatto che per un breve intervallo di tempo la Luna avrebbe oscurato il Sole e ciò avrebbe consentito di osservare le stelle che altrimenti non sarebbero state visibili. Insomma, Eddington riteneva che questo fatto si sarebbe dovuto manifestare sotto forma di uno spostamento della normale posizione delle stelle.
La conferma della teoria di Einstein
Era chiaro che non erano certo le stelle a spostarsi dalla loro posizione bensì la luce proveniente da esse che, nel seguire la curvatura dello spazio attorno al Sole, le avrebbe fatte sembrare in una posizione apparente diversa da quella reale. Le osservazioni di Eddington vennero pubblicate un anno più tardi e fecero scalpore in tutto il mondo come la prima evidenza inoppugnabile della teoria di Einstein.
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Domande da interrogazione
- Qual è il principio fondamentale della teoria della relatività generale di Einstein?
- In che modo la relatività generale differisce dalla teoria di Newton?
- Qual è stato l'obiettivo dell'esperimento di Eddington nel 1919?
- Qual è stata l'importanza delle osservazioni di Eddington per la teoria di Einstein?
La teoria della relatività generale afferma che gli oggetti massivi curvano lo spazio attorno a essi, creando la gravità, come dimostrato dall'irregolare precessione del perielio di Mercurio.
Sebbene ci siano molte somiglianze pratiche, una differenza chiave è lo spostamento verso il rosso dei raggi spettrali della luce proveniente da stelle massicce, che non è spiegato dalla teoria di Newton.
Eddington mirava a dimostrare la curvatura dello spazio attorno al Sole durante un'eclissi totale, osservando lo spostamento apparente delle stelle oscurate dalla Luna.
Le osservazioni di Eddington, pubblicate nel 1920, rappresentarono la prima evidenza inoppugnabile della teoria di Einstein, dimostrando che la luce delle stelle seguiva la curvatura dello spazio attorno al Sole.
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