Nuova ricerca consolida le basi della Teoria della relatività

“Einstein si era sbagliato” è ciò che pensano numerosi fisici che da anni cercano di confutare, o perlomeno ridimensionare, le rivoluzionarie scoperte del fisico tedesco che cambiarono radicalmente il nostro modo di pensare le leggi della fisica. Purtroppo per loro, i “confutatori cronici” non avranno vita facile, dopo che una recente ricerca ha consolidato le già solide basi della teoria della relatività di Einstein.

La teoria della relatività ristretta unisce il tempo e lo spazio in un’unica entità, lo spaziotempo, che si presenta in maniera molto differente tra due osservatori che si muovono in un sistema relativo. Banalizzando molto, immaginiamo di trovarci dinanzi a due lampioni che si accendono nello stesso identico momento. Osservandoli noteremo le due lampadine accendersi e fornire luce nei medesimi istanti. Ora immaginiamo di poterci muovere verso i lampioni a una velocità vicina a quella della luce. Quando le lampadine si accenderanno, noteremo che esse iniziano a emettere luce in momenti diversi. Allo stesso modo, un orologio che viaggia a una velocità simile a quella della luce muoverà la propria lancetta dei secondi più lentamente rispetto a quanto farebbe se fosse al vostro polso. E ancora, se potessimo viaggiare a una velocità molto vicina a quella della luce invecchieremmo molto più lentamente rispetto agli essermi umani “fermi” sulla Terra.

Questa “dilatazione temporale” potrebbe apparire pretestuosa, se non addirittura campata in aria. Eppure, nel 1907, Einstein propose un esperimento per verificare la propria teoria. Gli atomi e gli ioni emettono rispettivamente una particolare luce, e la lunghezza d’onda della luce è paragonabile allo  scandire regolare dei secondi di un orologio. Partendo da questi presupposti, Einstein ipotizzò che se gli ioni fossero stati accelerati a una velocità vicina a quella della luce, il tempo avrebbe subito un rallentamento e di conseguenza sarebbe cambiata la lunghezza d’onda della luce emessa. In pratica, a quella velocità gli ioni avrebbero emesso una luce contraddistinta da una frequenza minore.

Il prof. Gerald Gwinner ha testato, con il suo team di ricerca della University of Manitoba (Winnipeg – Canada), la “dilatazione temporale” con l’esperimento suggerito dallo stesso Einstein. Utilizzando un acceleratore di particelle, i ricercatori hanno fatto raggiungere ad alcuni ioni di litio una velocità pari al 6% della velocità della luce per poi bombardarli con alcuni raggi laser per stimolarne l’emissione di radiazioni. Il team di ricerca ha poi misurato la frequenza della luce emessa dagli ioni scoprendo, con una precisione di 1 a 10 milioni, che essa rallenta come previsto dalla teoria della relatività ristretta.
L’eccezionale risultato, 100.000 volte più preciso e accurato rispetto a un analogo esperimento effettuato nel 1938, è stato recentemente pubblicato sulla rivista scientifica Nature Physics. Naturalmente anche questo test non dimostra l’assoluta certezza di quanto sostenuto da Einstein – è impossibile fornire una prova certa – ma riduce considerevolmente le probabilità che la teoria della relatività non sia corretta.
Un risultato niente male per una teoria concepita cento anni fa…