L’eclisse più importante della storia

“Indipendentemente dal fatto che la teoria si dimostrerà alla fine corretta oppure no, essa merita attenzione perché rappresenta uno degli esempi più belli della potenza insita nel ragionamento matematico” (Arthur Stanley Eddington)

Nel 1915, Albert Einstein aveva scioccato il mondo con una rivoluzione senza precedenti, andandosi ad affiancare ai mostri sacri della Scienza, come Archimede, Leonardo Da Vinci, Copernico, Galileo Galilei e Isaac Newton.

Aveva infatti completato la sua teoria della Relatività Generale, proponendo una rivoluzione culturale che riscriveva i concetti di spazio e tempo, e scavalcava la vecchia fisica di Newton.

Nella Relatività Generale, infatti, la gravità non era più una forza ma un fenomeno geometrico, in virtù della curvatura imposta dalla massa allo spaziotempo.

Ma c’erano due problemi. Il primo era un problema geografico.

Infatti quasi nessuno conosceva il nome di Albert Einstein al di fuori della Germania. La Grande Guerra stava prendendo sempre più campo, isolando l’Impero Tedesco e tutto ciò che proveniva da quel territorio.

L’altro problema era dimostrare la Teoria.

Per misurare la curvatura dello spaziotempo provocata da una massa, affinché l’effetto fosse misurabile serviva una grande massa. Dove trovarla?

Certamente non in laboratorio. Ma per capirlo dobbiamo lasciare la Germania e andare in Inghilterra.

Lì viveva Sir Arthur Stanley Eddington, astrofisico e al tempo direttore dell’Osservatorio di Cambridge.

Giusto per capire, Eddington era primo del suo corso in matematica al Trinity College dell’Università di Cambridge, dopo solo due anni di studi.

James Clerk Maxwell, una cinquantina di anni prima, dopo tre anni era “solo” secondo, e qualche anno dopo di lui il grande matematico Bertrand Russell era settimo nella stessa disciplina.

Eddington era quacchero e pacifista, e rifiutò l’arruolamento per la prima guerra mondiale, chiedendo di effettuare un servizio alternativo, che però a quei tempi non era previsto.

L’università di Cambridge riuscì però ad ottenere l’esenzione dal servizio militare sulla base dei suoi indiscussi meriti scientifici.

In quel periodo, come accennavo prima, le comunicazioni tra nazioni nemiche erano state interrotte dalla guerra, ma i primi articoli sulla nuova teoria gravitazionale tedesca avevano raggiunto la neutrale Olanda e da qui il noto cosmologo Willelm de Sitter ne divulgò i contenuti con alcuni scritti in lingua inglese.

Nel 1915 Eddington quindi riuscì a leggere gli articoli di Einstein sulla relatività generale ed iniziò a interessarsene perché la nuova teoria, allora ancora non verificata, sembrava spiegare la precessione del perielio di Mercurio.

Il Ministero della Difesa inglese, però, disperatamente alla ricerca di soldati, fece appello e lo vinse: il 27 giugno 1918 Eddington fu convocato di fronte al giudice per la sua obiezione di coscienza e ribadì quella convinzione.

Lo scienziato stava consapevolmente correndo un grosso rischio: venire spedito al fronte, oppure finire in prigione.

Pochi giorni dopo, durante l’udienza finale, l’Astronomo Reale Franck W. Dyson richiese per Eddington un’ulteriore esenzione dal servizio militare proponendo che, in cambio, l’astronomo partecipasse a una spedizione prevista per il mese di maggio dell’anno successivo.

Scopo della spedizione sarebbe stata l’osservazione di un’eclissi totale di sole, con l’intento di mettere alla prova le previsioni della teoria della relatività generale.

Ma come era possibile spiegare la Teoria tramite un’eclisse? Ricordate che per dimostrare la curvatura serviva una grande massa? Eccola lì, nel cielo!

La curvatura dello spaziotempo impone anche alla luce di incurvare la propria traiettoria. Così, la luce delle stelle in prossimità del Sole durante un’eclisse verrà “piegata” dalla sua presenza, ed esse in cielo appariranno in una posizione lievemente diversa rispetto a quando il Sole non si trova nei paraggi.

Per misurare lo spostamento delle stelle, perciò, occorre confrontare la loro posizione in due immagini, prese con e senza il Sole. Senza il Sole è facile: basta fotografarle di notte. Ma con il Sole davanti? Ci vuole un’eclisse.

Non era nemmeno la prima volta che ci si provava: nel 1912 una spedizione argentina si recò in Brasile per osservare un’altra eclisse totale di Sole, ma fu fermata dal maltempo. Nel 1915 un gruppo di astronomi tedeschi tentò di raggiungere la Crimea in occasione di un’altra eclisse, ma fu fermata nientemeno che dalla Prima Guerra Mondiale.

L’occasione giusta si presentava dunque il 29 maggio 1919, con due spedizioni inglesi opportunamente appostate lungo la sottile linea di totalità dell’eclisse, una a Sobral e una all’Isola di Principe.

Quel giorno, il Sole splendeva nella costellazione del Toro, fra le propizie stelle delle Iadi, un ampio ammasso stellare che forniva lo sfondo ideale all’eclisse, offrendo diverse stelle all’esperimento.

A Sobral il cielo era sereno e gli astronomi ottennero 8 lastre fotografiche utili: il telegramma che Crommelin inviò a Londra riferiva “Eclisse splendida”. Eddington invece era all’Isola di Principe, dove proprio mentre l’eclisse cominciava scoppiò un temporale.

“Attraverso le nubi, speranzoso”

telegrafò Eddington ai soci della Royal Astronomical Society.

Per fortuna, poco prima della totalità le nuvole si diradarono e gli astronomi esposero 16 lastre, di cui solo due risultarono utilizzabili.

La deflessione della luce delle stelle risultò pari a 1,98” – un angolo mille volte più piccolo del disco della Luna – in perfetto accordo con le previsioni della Relatività.

Il tentativo di confermare la Teoria della Relatività tramite l’eclisse era ingegnoso ma realmente al limite delle possibilità tecnologiche dell’epoca.

Alcuni dati vennero scartati suscitando polemiche che si sono protratte per decenni, e fu soprattutto grazie al carisma di Eddington che, dopo la presentazione dei risultati alla Royal Astronomical Society nel novembre del ’19, vennero considerati come la prima verifica sperimentale della Relatività.

Si può dire che il suo ruolo e la sua assoluta convinzione nella validità della teoria di Einstein furono elementi decisivi per il successo delle spedizioni, forse più dei risultati stessi.

La mattina del 7 novembre 1919 The London Times intitolava “Rivoluzione nella scienza – Nuova teoria dell’universo” un articolo dedicato al convegno londinese e qualche giorno dopo il New York Times pubblicò sull’argomento uno scritto dal melodrammatico titolo “Luci distorte nel cielo”.

E Albert Einstein diventò Albert Einstein.

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