Perché l’universo si espande? Il rompicapo di Einstein e la costante mancante
L’universo è in continua espansione ma questo, 100 anni fa, Albert Einstein non lo sapeva ma lo aveva ipotizzato. La sua teoria della relatività prevedeva un cosmo in correzione di un errore diventa un grande rompicapo dell’astrofisica
SCOPERTE – Cosa guida la continua espansione dell’universo? La risposta potrebbe arrivare dal lontano febbraio 1917, da un “errore” nella teoria della relatività del celebre fisico Albert Einsten e dagli esperimenti sulle onde gravitazionali ideati dai ricercatori dell’università di Edimburgo guidati da Lucas Lombriser.
La teoria di Einstein prevedeva che l’universo fosse in continua espansione, una visione in contraddizione con le teorie scientifiche del secolo scorso, che lo ritenevano stazionario. Per questo motivo Einstein introdusse una costante cosmologica, che doveva rimediare al suo errore, e che oggi potrebbe essere la chiave per capire perché l’universo continua a correre e quale sia l’energia che funge da motore e guida la sua espansione.
La costante cosmologica rappresenta ancora, nel 2017, un grande rompicapo, che ritorna più che mai attuale con la scoperta delle onde gravitazionali, prima conferma diretta alla teoria del celebre fisico. Proprio questa scoperta, infatti, ha aperto la strada a una nuova fisica e i nuovi esperimenti realizzabili potrebbero rispondere alla fatidica domanda su cosa guida l’espansione del cosmo.
Se infatti a guidare il processo di accelerazione ed espansione continua fosse l’energia oscura, associata alla costante cosmologica, la teoria della relatività generale sarebbe in grado di spiegare perché l’universo continui nella sua corsa. In caso contrario, gli scienziati si troverebbero davanti a un nuovo rompicapo e a dare la caccia a una diversa forma di energia e, una volta bocciata la teoria della relatività, l’unica “indiziata” sarebbe la teoria della gravità, che andrebbe però rivisitata.
Ed è proprio in risposta al rompicapo che gli scienziati dell’università di Edimburgo hanno progettato un esperimento, pubblicato sulla rivista Physics Letters B, in cui si ripropongono di determinare la velocità della gravità dell’universo dalle onde gravitazionali, cioè le increspature del tessuto dello spazio-tempo che si propagano nel cosmo. Una volta determinata la velocità delle onde gravitazionali, ci saranno due possibilità: se le onde si propagano alla velocità della luce allora la costante cosmologica di Einstein dipende dall’energia oscura e tutte le teorie alternative sulla gravità sono da abbandonare. Se invece la velocità è differente, la teoria della relatività andrà rivista.
Lombriser, autore dell’articolo e ideatore dell’esperimento, ha sottolineato che senza la scoperta delle onde gravitazionali da Ligo, che proprio l’11 febbraio dell’anno scorso ne ha annunciato la prima evidenza, non sarebbe possibile a oggi cercare di rispondere al rompicapo di Einstein. “La recente rivelazione delle onde gravitazionali ha aperto una nuova finestra di osservazione sul nostro universo. I nostri risultati danno solo una prima idea di come questa scoperta possa guidarci nella ricerca e nella risoluzione di uno dei problemi fondamentali della fisica”.
In un solo anno la scoperta delle onde gravitazionali è stata in grado di rivoluzionare l’approccio allo studio dell’universo e questo nuovo esperimento rappresenta solo una delle infinite possibilità che i nuovi metodi di indagine del cosmo ci offrono per svelarne i misteri.
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