Prosegue in:
Mi piace pensare all’Universo come
a un essere organico, qualcosa di vivo. Noi tutti siamo cellule di questo
essere, e spandendo luce tutte le stelle che vediamo nel cielo forniscono il
sangue che fluisce attraverso i suoi immensi cicli. Le forze che governano
questo essere unico sono forze fisiche, proprio come quelle che controllano e
compongono gli esseri umani. E come avviene per ciascuno di noi, quando
osserviamo il quadro d’insieme vediamo che l’individuo trascende di gran lunga
il meccanismo che controlla i pezzi da cui è composto il tutto.
L’impresa di Einstein fu la costruzione di un modello matematico,
basato sulla relatività generale, di questa bestia
gigantesca. Il modello descriveva l’Universo nei termini di un’insolita
sostanza chiamata ‘fluido cosmologico’. A comporre questo fluido erano delle
molecole straordinarie: niente meno che intere galassie. Einstein scoprì presto
che la sua equazione del campo gravitazionale gli permetteva di ricavare le
relazioni fra tutte le variabili che descrivevano l’Universo, oltre che il modo
in cui queste variabili cambiavano nel tempo. Tuttavia, quando si mise all’opera, ebbe una
spiacevole sorpresa. La sua equazione indicava che l’Universo non era statico
ma in continuo movimento. Secondo la relatività generale, noi dovremmo vivere
in un Universo che si espande, un Universo nato da una violenta esplosione
nella culla del Big-Bang.
Sotto certi aspetti quest’Universo irrequieto rivelato dalla relatività
generale è proprio come certe persone: una belva
selvaggia, incivile, indomabile. Solo che questo Universo lunatico deve la
sua irrequietezza a un semplice problema ormonale: la gravità attrattiva.
Questo è vero sia che rappresentiamo la gravità come una forza, sia che
la rappresentiamo come una geometria. Lo dice il buon senso: la terra ci attrae
verso il suo centro, non ci respinge in cielo. In tutti gli scenari possibili,
per il semplice fatto che la gravità è attrattiva, l’Universo non accetta di
star fermo. Vuole ostinatamente muoversi, espandendosi oppure contrarsi, una
cosa che Einstein si rifiutava di credere. E qui prende avvio il suo terribile
errore: il tentativo affannoso di ricavare un Universo statico dalle equazioni
di campo.
Nel 1917, l’eternità dell’Universo era un articolo di fede della
filosofia occidentale.
‘I cieli esistono da sempre e per
sempre’. Perciò, scoprire che la sua equazione di campo predicava un Universo
non eterno turbò enormemente Einstein. Messo di fronte a questa contraddizione
fra la sua teoria e le solide convinzioni filosofiche del tempo, Einstein
cedette…. Modificò la sua teoria.
Forse, se fosse stato appena un po’ più ottuso, non avrebbe mai fatto
una tale castroneria. Non sarebbe stato capace di trovare un modo per
aggiustare un problema che non esisteva, e alla fine avrebbe accettato quello
che i suoi stessi calcoli matematici stavano cercando di dirgli. Ma per come
stavano le cose fu la sua eccessiva intelligenza a giocargli un brutto scherzo,
ed egli trovò ben presto una semplice modifica delle sue equazioni di campo che
gli permise di costruire, nella sua mente, un Universo statico. Lo fece
introducendo un nuovo termine nella sua equazione di campo, la cosiddetta
costante Lambda (dal nome della lettera greca che egli adottò per simboleggiarlo),
spesso chiamata ‘costante cosmologica’.
Era una modifica astrusa, che consisteva sostanzialmente nell’assegnare
un’energia, una massa e un peso al nulla,
ossia al vuoto. Era anche uno
sgradevole ingrediente artificiale a una teoria altrimenti bellissima, qualcosa
che era stato introdotto arbitrariamente con il solo motivo di garantire che un
Universo statico potesse essere previsto dalla teoria della relatività
generale.
Vi fu un tempo in cui gli scienziati ritenevano che ‘qualcosa’
pervadesse il ‘nulla’. Quel qualcosa fu battezzato ‘etere’, un equivalente scientifico dell’actoplasma. La teoria
dell’etere raggiunse le vette della
popolarità del XIX secolo, insieme alla teoria elettromagnetica della luce; e
benché oggi possa apparire stravagante, un momento di riflessione rivela che il
concetto di etere è, a priori, assolutamente sensato.
L’argomentazione a sostegno
dell’esistenza dell’etere procedeva,
nel modo seguente: la luce è una vibrazione, ossia un’onda: questo era stato
ben compreso già allora e aveva il sostegno di una gran massa di prove. Tutte
le altre vibrazioni – le onde sonore, per esempio, o le increspature che si
formano in uno stagno – necessitano di un mezzo che le sostenga, di qualcosa
che possa effettivamente vibrare. Se con una pompa rimuoviamo l’aria di un
contenitore, nessun suono può propagarsi attraverso di esso, dato che non c’è
nulla che vibri in forma di suono. La presenza di onde in uno stagno asciutto
non ha assolutamente alcun senso. Ma se con una pompa svuotiamo una scatola di
tutto ciò che contiene e creiamo al suo interno un vuoto perfetto, la luce continuerà a propagarsi attraverso di essa.
Infatti, benché nello spazio interplanetario ci sia un vuoto eccellente, noi
possiamo vedere le stelle brillare nel cielo.
Quel qualcosa era l’etere,
una fine sostanza che pervadeva tutto e la cui esistenza si poteva dedurre
esclusivamente per mezzo della luce stessa. Non lo si poteva toccare o
percepire in altro modo, e nemmeno la si poteva estrarre da un contenitore; e tuttavia, come attestava la propagazione
della luce, quella sostanza eterea era onnipresente. Si riteneva perciò che l’etere facesse parte della realtà così
come ogni altro elemento, tanto che lo si può trovare indicato sul margine
della maggior parte delle tavole periodiche del XIX secolo.
L’etere fu ucciso dalla
teoria della relatività speciale di Einstein perché contraddiceva la costanza
della velocità della luce: un vento d’etere avrebbe accelerato o decelerato le
vibrazioni a cui faceva da supporto, cioè la luce.
Einstein fu il primo a proporre che la luce fosse una vibrazione senza
un mezzo, un’onda ‘nel vuoto’.Senza questo balzo concettuale, formulare la
teoria della relatività speciale non sarebbe mai stato possibile. In effetti,
se qualcuno di voi trova la relatività speciale non troppo....
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