Cinquantamila.it La storia raccontata da Giorgio Dell'Arti

I premi Nobel per la fisica per il 2017 sono stati assegnati ieri a tre noti scienziati statunitensi, Rainer Weiss, Kip Thorne and Barry Barish per il loro fondamentale contributo alla scoperta delle onde gravitazionali, avvenuta nel settembre 2015.
Il premio di 940mila euro, nove milioni di corone svedesi, sarà diviso in 3 parti non eguali, dato che la metà va a Weiss, il cui contributo è stato considerato più importante, mentre gli altri due si spartiranno l’altra metà.
I tre premiati, con ruoli diversi che vanno dal teorico, Thorne, allo stratega, Weiss, al manageriale, Barish, hanno contribuito in prima persona allo sviluppo delle due antenne Ligo che hanno effettuato la prima osservazione della storia in questo campo, una nello stato di Washington e l’altra a Livingston, Louisiana.
Per la verità questo premio lo si aspettava già lo scorso anno, a coronare quella che è universalmente considerata una scoperta fondamentale della fisica, forse la più importante dall’inizio del secolo, dato che apre una nuova era nello studio dell’Universo, un nuovo modo di ascoltare quello che ha da dirci.
La scoperta fu fatta dalle due antenne Ligo il 14 settembre 2015, mentre l’antenna Virgo, la gemella italiana che sta a Pisa, era “spenta” per via della manutenzione programmata. Per la prima volta si vide chiaramente che un’onda gravitazionale era passata attraverso le antenne americane. Come dire una grande sfortuna per noi, ma nessun problema nella collaborazione internazionale fra il progetto per le antenne Usa, Ligo, e Virgo, parte europea ospitata a Pisa, che forse risulta un po’ sacrificata da questa scelta, dato che il dove, a che frequenza, e con che mezzi cercare queste onde sfuggenti è il contributo fondamentale del nostro Paese, dovuto alle idee avanzate fin dagli anni ’80 del secolo scorso Adalberto Giazotto, padre dell’interferometro italo francese Virgo.
Non deve stupire, dato che i Nobel, piaccia o no, vengono dati alle scoperte e non alle teorie, generalmente. Per esempio lo stesso Einstein non lo ebbe per la sua rivoluzionaria Relatività, ma per altri fondamentali studi più sperimentali.
Nessuna polemica comunque ha sfiorato questa assegnazione e questo è un segno tangibile dello spirito di collaborazione fra Europa e Stati Uniti che questi scienziati hanno saputo costruire in questi anni.
Lo testimonia la prima dichiarazione di Fernando Ferroni, presidente dell’Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Infn, che gestisce la parte italiana della collaborazione: «Premiata la scoperta del secolo, realizzata dopo un secolo di attesa: giusto riconoscimento a chi con tenacia ha, per oltre vent’anni, inseguito il visionario progetto di riuscire a captare il debolissimo segnale generato da un catastrofico evento avvenuto lontano, nel cosmo».
Quei segnali rivelati nel settembre 2015 erano stati generati dalla fusione di due buchi neri in uno unico, un evento catastrofico che produce una quantità enorme di energia, basta pensare che in quel caso l’equivalente di diverse volte la massa del nostro sole fu convertita in energia, anche qui secondo la famosa formula di Einstein E=mc2.
L’energia in questione è quindi enorme, quasi impensabile, ma l’espandersi dei segnali nel cosmo è soggetta a un forte indebolimento, come per la luce, e quando arrivano a noi sono estremamente deboli.
Ecco perché, nonostante si cerchino da 60 anni, solo ora si sono potute osservare: la tecnologia necessaria e gli strumenti adatti li abbiamo solo da 4-5 anni. In effetti non appena le antenne americane sono state riaccese nel 2015, diciamo così, dopo un notevole aggiornamento e potenziamento, il segnale gravitazionale è stato scovato e rivelato, dimostrando che i calcoli e le ipotesi erano perfette. Ad oggi ne sono stati osservati ben quattro.
Non è facile immaginare cosa siano le onde gravitazionali, quanto meno anche perché lo stesso Einstein fu spesso in dubbio. Noi infatti pensiamo, in base ai nostri sensi, che lo spazio e il tempo esistano di per sé, mentre la Relatività ci racconta che sono le masse dei corpi, pianeti stelle e buchi neri se parliamo di universo, che contribuiscono alla loro esistenza. È come se spazio e tempo formassero la trama di un tessuto deformato dalla presenza delle masse nell’Universo, come quelle prodotte da un peso appoggiato su una stoffa.
Le onde gravitazionali sono dovute ai movimenti di masse nello spazio tempo e, questo si è facile da capire, fenomeni violenti ed enormi come questa fusione di due buchi neri provoca forti increspature di questo tessuto che viaggiano nell’Universo. Vengono quindi captate da queste sofisticatissime antenne che nulla hanno a che spartire con quelle radio televisive o parabole di qualche tipo cui siamo abituati: due raggi laser sono istradati continuamente lungo due tunnel di 4 chilometri perpendicolari fra loro. Se non succede nulla i fasci laser si incontrano ogni volta che tornano alla base e si annullano perfettamente a vicenda. Se invece queste particolari perturbazioni, le onde gravitazionali, passano attraverso i bracci di queste antenne allora un fascio arriva prima dell’altro e riesce a passare, dando il segnale tanto atteso dai fisici. Parliamo peraltro di deviazioni di miliardesimi di millimetro che però questo interferometro super sofisticato riesce a rivelare. Dove ci porterà questa nuova branca della fisica al momento non è dato sapere, certo quando furono scoperti i raggi X in molti parlarono della loro «inutilità».

LEOPOLDO BENACCHIO