LA TEORIA DELLA RELATIVITA’ GENERALE (1916)
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Dieci anni dopo la divulgazione della teoria della relatività ristretta, Einstein enuncia la teoria della relatività
speciale ai sistemi che si muovono di moto qualunque.
Che cosa è?
Si tratta di una teoria sulla gravitazione
introduce il concetto di “curvatura” dello spazio-tempo
afferma che la “causa” del movimento e della traiettoria non è solo la forza, ma anche la massa stessa
dell’oggetto
infatti, la massa dell’oggetto incurva lo spazio- tempo (conseguenza dei postulati della relatività ristretta)
nel quale il corpo si muove e questa curvatura determina la traiettoria dell’oggetto.
tale curvatura è tanto più evidente quanto maggiore è la massa del corpo
la causa del moto degli oggetti sottoposti alla forza di gravità (ad esempio il moto dei pianeti intorno al
sole) non è una forza a distanza, ma una modifica delle caratteristiche geometriche dello spazio nel quale
l’oggetto si muove.
Un esempio pratico suggerisce di prendere un lenzuolo e tenderlo ai 4 lati. Se si fa rotolare una palla
pesante su di esso, la palla tende ad incurvare il lenzuolo e a porsi nel centro. Questa curvatura fa si che
ogni altro oggetto messo sul lenzuolo rotolerà verso il centro per avvicinarsi alla palla: la sua traiettoria è
determinata dalla presenza della massa.
Nello stesso modo, si può osservare che
1. il sole, con la sua massa, incurva lo spazio-tempo influenzando il moto dei pianeti (che a loro volta
modificano lo spazio-tempo con la loro massa)
2. una pietra cade verso il basso perché c’è una curvatura nello spazio-tempo.
La relatività speciale si basa sul principio di equivalenza. Questo principio stabilisce che è impossibile
distinguere fenomeni osservati in un campo gravitazionale e fenomeni osservati in un sistema in moto
accelerato. Esso è valido per tutte le leggi fisiche (meccanica ed elettromagnetismo).
Einstein spiegò tale principio con l’esempio dell’ascensore.
Una persone esperimenta gli stessi effetti sia che si trovi in un ascensore in caduta libera in un
campo gravitazionale uniforme oppure in un ascensore, nel vuoto, in moto con accelerazione costante.
Il principio di equivalenza spiega che la curvatura spazio-tempo coinvolge tutto: la massa e la luce,
la cui traiettoria è deflessa (modificata) in vicinanza di un campo gravitazionale.
La teoria della relatività speciale ha alcune prove sperimentali e naturali.
1. La deflessione subita dalla luce delle stelle quando passano vicino al Sole, fu misurata sperimentalmente
nel 1919 durante un’eclisse totale di Sole; la misura era in accordo con quella calcolata teoricamente da
Einstein.
2. Lo spostamento del perielio (punto dell’orbita di un pianeta più vicina al sole) di Mercurio è spiegabile
grazie alla relatività generale, tenendo conto, cioè, della curvatura dello spazio dovuta alla presenza del
Sole.
3. L’esistenza dei buchi neri è una conferma della relatività generale.
I buchi neri sono oggetti celesti di massa e densità così grandi che nulla, nemmeno la luce, può sfuggire alla
loro attrazione: la spiegazione è che la massa del buco nero è tale da deformare totalmente lo spazio da
richiuderlo dietro di se.
