ALMA sembra aver risolto un altro problema, la cui soluzione è stata da tempo ipotizzata ma mai provata direttamente. Stiamo parlando della formazione dei getti a velocità prossima a quella della luce che vengono sparati dai buchi neri galattici nello spazio grazie a “cannoni” magnetici. Tutto ciò capita in una zona estremamente delicata e misteriosa, molto vicina all’orizzonte degli eventi.
Il quiz che vi pongo DEVE essere risolto graficamente e solo attraverso la logica. Non è necessario (anzi NON voglio proprio) che siano utilizzate le formule che abbiamo imparato finora (capito Alvy...?). La motivazione del quiz è solo quella di capire se abbiamo digerito bene i concetti descritti finora e che ci hanno permesso di creare le basi fondamentali della relatività ristretta. Qualsiasi formula, che non sia una semplice proporzione, è del tutto inutile, dato che l’argomento sarà affrontato con ben altra attenzione nel seguito della nostra avventura nello spaziotempo di Minkowski.
A seguito di un recentissimo studio osservativo (e dico proprio osservativo e non teorico), stiamo ancora discutendo delle sue ripercussioni che potrebbero essere rivoluzionarie per l’esistenza della energia oscura, ed ecco che esce un lavoro che non solo ammette a priori l’esistenza della materia oscura (come al solito) ma che, partendo dal dato di fatto (quasi un atto di fede), ne disegna addirittura una mappa e si auspica che in tal modo anche il problema dell’energia oscura verrà presto risolto. Chi legge il riassunto dell’articolo potrebbe facilmente pensare che se esiste un mappa dettagliata non ci possano essere più dubbi a riguardo. Io non voglio assolutamente fare il paladino anti materia oscura, ma vorrei solo che le cose fossero esposte in modo più corretto e comprensibile.
Abbiamo parlato spesso di punti lagrangiani, di asteroidi troiani, di lobi di Roche e di cose simili. Tuttavia, è ora di cercare di determinare questi celebri punti, dovuti al grande matematico italiano de La Grangia (malgrado i francesi abbiano cercato di strapparcelo cambiando anche il suo nome). Cerchiamo soltanto… dato che possiamo arrivare solo all’equazione da risolvere. Poi la matematica necessaria prende il volo.
Per far contento Alvy (ho cercato di prevedere i suoi commenti… alieni), ho deciso di inserire anche la derivazione del raggio di Hill, eseguita in modo meno approssimato, anche se ai fini pratici le cose non cambiano di molto. Inoltre, il metodo non mi piace più di tanto… Che ci volete fare, anche la meccanica comporta preferenze…
Se la materia oscura sta diventando il prezzemolo dell’Universo, l’energia oscura è andata ben oltre, permettendo di assegnare un Premio Nobel per l’accelerazione dell’Universo scoperta attraverso lo studio delle supernove di tipo Ia. Beh… che ne direste se una recente scoperta OSSERVATIVA vi dicesse che non è vero niente e che l’espansione accelerata è dovuta soltanto a due tipi ben distinti di supernove? Un qualcosa che ricorda molto le distanze completamente sbagliate delle galassie vicine a causa dei due tipi di Cefeidi (ne abbiamo parlato pochi articoli fa). Una vera rivoluzione che, temo, avrà vita difficile in un contesto nel quale ormai troppe persone “importanti” hanno fondato i pilastri della loro carriera scientifica. Staremo a vedere… Noi, per adesso, accettiamo i risultati in attesa di future conferme. Ho aggiunto tre punti esclamativi davanti al titolo. Li userò ogni volta che vi è una news veramente fondamentale.
La sfera di Hill è particolarmente utile nello studio delle orbite dei satelliti artificiali, dato che pone limiti abbastanza severi per essere sicuri che le perturbazione esterne non causino derive della traiettoria. Anche se si avvicina molto alla definizione di punto lagrangiano, la base concettuale è decisamente diversa. Essa serve per inserire qualcosa in orbita attorno a un corpo che ruota attorno a un altro più massiccio; il punto L1 stabilisce invece un punto di equilibrio tale che un corpo inserito in quella posizione rimanga fermo rispetto al sistema rotante delle due masse principali. Una determinazione accurata è tutto meno che semplice, e ci si accontenta, normalmente, di una approssimazione che risulta del tutto sufficiente se si rimane abbondantemente all’interno della sfera.
Sarebbe bello poter vedere l’intera vita della nostra galassia… Non potremmo nemmeno accontentarci di ciò che ha “registrato” il nostro Sole che è venuto al mondo quando gli avvenimenti più eccitanti si erano già conclusi. I suoi “selfie” (si dice così?) servirebbero ben poco, dato che bisognerebbe tornare indietro di oltre 11 miliardi di anni, almeno. Tuttavia, la luce con la sua “lentezza” ci viene in aiuto e dopo tanto lavoro è stato ricostruito l’album di famiglia della Via Lattea.
I mattoni della vita si fabbricano subito e lontano dalla propria stella. Il meccanismo per costruirli sembra quasi banale e ripetitivo. Solo dopo vengono trasportati nelle zone in cui possono evolversi. Non è il Sistema Solare che lo dice, ma il disco proto planetario della neonata MWC 480. Una scoperta veramente fondamentale, ottenuta, ancora una volta, grazie ad ALMA. Forse la vita è proprio come l’erba: basta un po’ d’acqua e nasce ovunque nel Cosmo.
Sarà, forse, perché si sente troppo osservato e -soprattutto- calpestato, ma Marte fa di tutto per nascondere molti dei suoi segreti. Ancora una volta, malgrado le passeggiate mediatiche di Curiosity che continuano a entusiasmare molti astrofili di un certo tipo e a farli viaggiare verso conquiste future del pianeta rosso, non solo improbabili, ma scientificamente ridicole, le informazioni più interessanti provengono sempre dagli strumenti che guardano da lontano il nostro vicino di casa. E’, oggi, la volta dei suoi ghiacciai, sapientemente coperti dalla polvere.
Sembra quasi impossibile… Lo strumento forse più entusiasmante dell’astrofisica moderna ha avuto il “coraggio” di dedicare parte del suo tempo osservativo a un piccolo e brutto asteroide! Una notizia che ha quasi dell’incredibile. Quando inserisco un articolo sugli asteroidi, che non siano -ovviamente- trattati come minacciosi portatori di morte e distruzione, il calo dei lettori è immediato. Ma come? Con tutte le meraviglie delle stringhe, dei multiversi, della materia oscura sempre più scura e mille altre cose, di cui ben pochi hanno una benché minima preparazione di base, dobbiamo perdere il nostro tempo a leggere notiziole su queste insignificanti schegge vaganti? Nel nostro “circolo”, la caduta di interesse è decisamente ridotta rispetto ad altri siti, ma, comunque, gli asteroidi restano sempre oggetti di serie B o forse C. E’ con piacere, quindi, che vi voglio “annoiare” con le osservazioni del piccolo pianeta 3 Juno (Giunone, insomma), a cui ho dedicato parte del mio lavoro professionale.
Come ho già detto, avrei intenzione di cercare di introdurre al meglio queste “grandezze” fisiche, che sembrano essere più o meno la stessa cosa, ma che differiscono soprattutto per l’approccio con cui sono state introdotte e definite. Parliamoci chiaro: nessuna è ottenibile facilmente e nella maggior parte dei casi se ne dà solo una visione approssimata.
Questa è la prima parte della Teoria della Relatività Ristretta o Speciale. Si parte dalla relatività galileiana e si arriva agli effetti che derivano dai postulati di Einstein: dilatazione dei tempi e contrazione delle lunghezze. Facciamo conoscenza con la trasformazione di Lorentz , il passo fondamentale per passare da spazio e tempo a spaziotempo. Ricordiamo che l'intera teoria si riferisce SOLO a sistemi di riferimento in moto rettilineo uniforme tra loro. Non sono quindi valutate le deformazioni spaziotemporali causate dalla gravità e dalla sua accelerazione. La relatività ristretta è quindi una teoria perfettamente simmetrica e niente ha a che vedere con le deformazioni univoche causate dalla relatività generale. Negli articoli seguenti, si toccheranno le ripercussioni della relatività ristretta sulle varie grandezze fisiche (tra cui la celebre E = mc2) e la sua rappresentazione nel diagramma spaziotemporale di Minkowski.
Prima di proseguire con la composizione delle velocità in ambiente relativistico, fermiamoci un attimo a raccontare una favola un po’ triste che raccontano su Papalla. I personaggi principali sono i muoni, piccole particelle subatomiche. Sulla Terra, la favola è diventata realtà.
Con questo articolo di carattere "pratico" possiamo dire di avere concluso la base della relatività speciale o ristretta. Vi sono adesso due strade da seguire. Una ci porta alla sua rappresentazione nel celebre diagramma di Minkowski, l'altra alle conseguenze della nuova teoria sulle varie grandezze fisiche, nonché alla celeberrima formula che lega energia e massa. Devo ancora decidere quale delle due imboccare per prima. Tuttavia, per permettere di fare un ripasso più accurato della fase iniziale. e più fondamentale, ho pensato di riunire tutti gli articolo in uno solo e inserirlo prima in evidenza e poi negli approfondimenti. Lo chiameremo "Le basi della RR". Chi non ha seguito i primi quattordici capitoli avrà tempo di rivederseli con calma e in modo consecutivo; nel frattempo io cercherò di organizzare a andare avanti con la seconda parte.
Vi chiedo perdono per due motivi. Innanzitutto, perché il problema fisico (ma anche matematico) è di estrema semplicità. Inoltre, perché ho scritto un articolo di risposta assurdamente lungo per ciò che si chiedeva. Spero, però, che serva a fare un bel ripasso di derivate e limiti…
Spesso le notizie astronomiche hanno un’importanza che va oltre il fenomeno stesso che stanno analizzando. Possono, in realtà, indicare chiaramente una vera rivoluzione in atto nell’astrofisica odierna. Basta saper leggere tra le righe e lasciarsi trasportare dalle emozioni. Come diceva il grande Battisti: “Tu chiamale, se vuoi, emozioni…”.