Sono riportate qui di seguito due citazioni
dal capitolo terzo (Le "regole del gioco" dell’Occidente e il divenire accogliente della mente) e dal capitolo quinto (Un brillante new tono. "Note" per una epistemologia accogliente) del libro: La mente accogliente. Tracce per una svolta antropologica, Roma 1991.
di Federico La Sala
[...] Per l’Occidente tutto e non solo, il tempo - concepito come una linea che proiettata all’infinito
s’incurva e diventa cerchio - avvolge, tenendolo fermo, lo (...)

L’universo “ricostruito” con le equazioni di Einstein

di PIERO BIANUCCI (La Stampa, 28/06/2016)

Fino a ieri i cosmologi hanno scrutato l’universo con telescopi al suolo e nello spazio. Da qualche tempo un altro strumento è diventato indispensabile: uno stanzone pieno di computer opportunamente attrezzati con specifici programmi di simulazione. Senza simulazioni numeriche non sarebbe stato possibile riconoscere il “cinguettio” di onde gravitazionali emesso da due buchi neri che si fondono tra loro. Adesso per la prima volta due gruppi indipendenti di cosmologi sono riusciti a disegnare un modello dell’universo applicando in modo completo le equazioni di campo della relatività generale di Einstein. “Physics Review Letters”, la rivista della Società di Fisica americana, ha appena pubblicato i loro lavori.

Qual è la vera novità? Proviamo a spiegarlo così. Dal punto di vista della teoria gravitazionale di Newton si può risolvere con precisione assoluta il problema di come interagiscono due corpi. Con tre corpi già bisogna accontentarsi di soluzioni approssimate tranne in pochi casi individuati da Lagrange. Con n corpi, cioè con un numero di oggetti grande a piacere, si arriva tutt’al più a soluzioni grossolane a prezzo di pesanti semplificazioni. L’equazione della gravità di Newton è molto semplice: due corpi si attraggono con una forza direttamente proporzionale al prodotto delle loro masse e inversamente proporzionale al quadrato della loro distanza. Se dalla teoria di Newton si passa a quella di Einstein, cioè alla relatività generale, le equazioni da applicare sono molto più complicate perché tutto lo spazio - ma bisognerebbe parlare dello spazio-tempo - diventa “elastico” e viene variamente deformato in funzione di tutte le masse in gioco. Nel caso dell’universo intero, n masse, dove n è un numero enormemente grande. Anche in relatività generale i cosmologi sono andati avanti a colpi di semplificazioni, a mano a mano che le osservazioni rivelavano una struttura dell’universo a spugna: immense caverne apparentemente “vuote” delimitate da ammassi e super-ammassi di galassie collegati tra loro come le perline di una collana aggrovigliata.

Ma gli autori dei due articoli su “Physical Review Letters” non si sono concessi sconti: hanno sviluppato due nuovi codici per generare modelli numerici dell’universo il più possibile accurati tenendo conto degli effetti relativistici a grande distanza esercitati anche dalla distribuzione di masse a scala minore prima trascurate. In altre parole, applicando le equazioni di campo di Einstein, i due gruppi hanno creato software che descrivono la complessa struttura dello spazio-tempo “distorta” dalla materia in miliardi di punti dell’universo e nelle varie epoche della storia cosmica.

Lavori come questi potranno portare a una nuova visione del ruolo cosmico della gravità proprio mentre l’osservazione delle onde gravitazionali (anch’essa resa possibile, come accennato, da modelli di relatività generale numerica) sta verificando una delle previsioni della teoria che Einstein pubblicò cento anni fa.

I due team appartengono alla Case Western Reserve University e al Keynon College, Ohio. Di uno di essi fa parte Marco Bruni (Institute of Cosmolgy and Gravitation di Portsmouth (UK), che a sua volta collabora con Eloisa Bentivegna dell’Università di Catania, uno dei “cervelli in fuga” rientrati in Italia con le Borse Levi-Montalcini.

“Questo primo risultato - dice Bruni - è molto eccitante perché nei prossimi dieci anni avremo una valanga di nuovi dati grazie al censimento delle galassie reso possibile dalla futura generazione di super-telescopi e grazie ad altri satelliti che forniranno parametri cosmologici di alta precisione. Per trarne profitto però è necessario disporre di modelli dell’universo altrettanto precisi, come quelli a cui si sta lavorando.”

Si è sempre detto che il Big Bang e quel che ne è seguito - la formazione delle stelle e delle galassie - è un esperimento fatto dalla natura una volta sola, non ripetibile dagli scienziati. Adesso è un po’ meno vero. L’esperimento, virtualmente, si può rifare in un computer sotto la guida di Einstein. Se poi non andasse d’accordo con le nuove osservazioni che arriveranno nei prossimi decenni la faccenda diventa ancora più interessante: forse c’è una teoria migliore nascosta dietro l’angolo della relatività generale.