Matteo Caldi, studente della classe III del liceo scientifico di Montepulciano racconta per La Valdichiana la Lectio Magistralis del prof. Federico Ferrini, direttore dell’Osservatorio Gravitazionale Europeo EGO-VIRGO di Cascina, che si è svolta nell’ambito della Settimana Scientifica organizzata dai Licei Poliziani e dedicata alle ‘Macchine Volanti, da Leonardo Da Vinci alla ricerca spaziale’.
***
Parafrasando la celeberrima opera di San Bonaventura da Bagnoregio – “Itinerarium mentis in Deum”, ovvero “Viaggio dell’anima verso Dio” – che è stata fonte di ispirazione per Dante nella Divina Commedia, parliamo dell’incontro che si è svolto nell’ambito della Settimana Scientifica organizzata dai Licei Poliziani e dedicata alle ‘Macchine Volanti, da Leonardo Da Vinci alla ricerca spaziale”: una lectio magistralis dal titolo “Osservazione delle onde gravitazionali a cento anni dalla previsione di Einstein: significato della scoperta e sviluppi futuri” tenuta dal professore Federico Ferrini, direttore dell’Osservatorio Gravitazionale Europeo EGO-VIRGO di Cascina che ha parlato della recente conferma, su base empirica, dell’esistenza delle onde gravitazionali, previste da Albert Einstein nel 1916, comunicata l’11 febbraio 2016, a seguito del segnale rivelato il 14 settembre 2015.
Le onde gravitazionali sono delle increspature nel tessuto dello spazio-tempo dovute a cataclismi astronomici quali il collasso di sistemi binari di stelle di neutroni o buchi neri, concentrazioni straordinarie di massa (o energia, grazie alla loro equivalenza, sempre scoperta da Einstein). Dal collasso di due buchi neri se ne è creato uno la cui massa era inferiore di tre masse solari della somma dei progenitori: questa massa/energia è stata trasportata sotto forma di radiazione di onde gravitazionali ed è transitata per due decimi di secondo attraverso gli strumenti che ne hanno visto il passaggio.
La spazio-tempo è estremamente rigido e la generazione di onde gravitazionali può aver luogo soltanto quando ci sono grandi concentrazioni di massa che liberano quantità di energia anche quando sono molto distanti dal sistema di riferimento da cui le osserviamo. Le onde gravitazionali che sono state rivelate sono state generate circa 1 miliardo e 350 milioni di anni fa, per questo motivo non è immediato applicare un’analisi materialistico-deterministico della materia presa in esame, in quanto non è possibile prevedere sulla base delle esperienze raccolte il periodo esatto in cui si verificheranno di nuovo.
La propagazione delle onde nello spazio determina l’oscillazione dello spazio-tempo che avviene in direzione perpendicolare al loro spostamento. I fenomeni gravitazionali che il professor Ferrini ha esaminato, provengono da fenomeni catastrofici ed il più estremo di tutti è il Big Bang: dalla nascita dell’Universo potrebbero essere trascorsi solamente 10-43 secondi, prima della emissione di onde gravitazionali. Questa riflessione è possibile se si considera che, all’inizio dell’universo, le onde gravitazionali si sono espanse occupando tutto lo spazio possibile in maniera istantanea. Noi siamo immersi nelle onde gravitazionali che, muovendosi con una traiettoria curvilinea, attraversano la Terra facendola oscillare.
Il professore ha poi parlato dello strumento elaborato con i suoi collaboratori, l’interferometro in grado di captare i segnali del passaggio delle onde attraverso la Terra: un raggio laser attraversa un condotto pressurizzato privo di aria per poi giungere ad uno specchio che rifrange l’onda di emissione in altri due specchi collocati in posizione ortogonale tra di loro. Se lo strumento intercetta l’onda, le sue immagini d’emissione vengono raccolte dallo specchio rifrangente apparendo deformate e in costante movimento (i punti che ne delimitano la zona di propagazione cambiano la loro posizione istante per istante).
Tramite alcuni accorgimenti all’interferometro il professor Ferrini ha cercato di assicurare il perfetto svolgimento dell’esperimento: garantire un indice di rifrazione, una completa pulizia degli specchi e l’aggiunta di un dispositivo che salvaguardasse l’esperimento da eventuali ostacoli sismici o acustici che ne avrebbero compromesso la resa. Il professore ha poi spiegato che questo strumento, una volta perfezionato, potrebbe anche riuscire ad intercettare in anticipo i movimenti sismici della Terra, permettendo di avvertire preventivamente le zone interessate.
Questo incontro ha consentito anche a coloro che non hanno avuto un accesso diretto con la fisica di coglierne i suoi tratti essenziali descritti magistralmente dal professor Ferrini. È stato un modo per avvicinarsi alla scienza e per toccare con mano argomenti che spesso siamo portati a considerare estranei alla nostra sfera di interesse. Questo incontro è stato un’ulteriore conferma del fatto che la scienza non si presenta come un’astratta riflessione speculativa volta a spiegare la mera meccanicità dell’universo che ci ospita, ma vuole essere anima viva sulla base della quale l’uomo riesce a trovare il rapporto tra il proprio io e il mondo che lo circonda.
Per riprendere l’introduzione, la lection magistralis ha permesso a molti di viaggiare con l’anima verso le stelle, consentendoci di sollevarci dalla dimensione terrestre a cui siamo sempre stati fedelmente ancorati e di slanciarci verso la volta celeste.
