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La Teoria della Relatività generale di Albert Einstein se la cava ancora egregiamente a un secolo dalla sua nascita. Nel 2015 infatti questo caposaldo della fisica moderna compie cent'anni: fu pubblicata nel 1915 e tutt'oggi è alla base delle ricerche sull'origine e l'evoluzione dell'universo. Continua a ispirare la ricerca delle risposte che ancora mancano ad alcune delle domande fondamentali della fisica e dell'astronomia.
Roger Blandford dell'Istituto Kavli di Astrofisica delle particelle e Cosmologia presso la Stanford University ha affermato che la relatività generale "è ora, credo, regolarmente accettata come il fondamento della nostra descrizione dell'Universo nel suo insieme, che noi chiamiamo cosmologia; dei buchi neri, delle stelle di neutroni e delle piccole correzioni alle orbite dei pianeti e delle astronavi nel nostro sistema solare".
La natura della gravità
La Relatività generale aggiunge la gravità alla teoria della relatività ristretta che Einstein pubblicò nel 1905. La relatività ristretta presuppone che le leggi della fisica siano le stesse in tutti i sistemi di riferimento inerziali, e che la velocità della luce nel vuoto non cambia mai, anche se l'osservatore o la sorgente luminosa sono in movimento.
La relatività ristretta esprime anche la relazione tra energia e massa con la più famosa equazione della storia: E=mc2, dove "E" è l'energia, "m" è la massa, e "c" è la velocità della luce nel vuoto - circa 1080 milioni di chilometri all'ora. La teoria ha anche unificato spazio e tempo in un quadridimensionale "spazio-tempo".
La relatività generale ha ampliato ulteriormente quest'ultima idea, spiegando che la materia deforma lo spazio-tempo, allo stesso modo in cui una palla da bowling appoggiata su un letto piega il lenzuolo. Per arrivare a questa intuizione grandiosa Albert Einstein ha dovuto fare più di dieci anni di duro lavoro e riflessioni.
Blandford ci ha spiegato che "ha dovuto ritornare sui suoi passi. Ha proposto cose che in seguito si è rimangiato. Ma ha continuato. Non è stato guidato da idee o da teoremi matematici, ma principalmente e innanzi tutto dall'intuizione fisica, la stessa intuizione fisica straordinariamente potente che lo aveva già aiutato in passato e che non l'ha deluso nemmeno questa volta".
La relatività generale caratterizza la gravità non come una forza innata che agisce sugli oggetti, ma piuttosto come la conseguenza della curvatura di spazio-tempo (immaginate una biglia che rotola giù per un pendio creato dalla palla da bowling sul letto).
È un'idea potente, drastica, che è stata oggetto di intensi esami per un secolo, come spiega Blandford in una articolo pubblicato il 5 marzo sulla rivista Science.