Incontri del dipartimento 2004/05 Che cos’è (e che cosa non è) quella che chiamiamo teoria della relatività Che cosa non è Non è una teoria filosofica Non è “ solo una teoria” Non è una sola teoria Non afferma l’impossibilità di rivelare un moto assoluto Che cos’è (per cominciare) Quella che chiamiamo teoria della relativit à ristretta è il primo capitolo della fisica È anche una teoria quadro, che vincola la forma in cui devono essere espresse teorie specifiche Quella che chiamiamo teoria della relativit à generale è un altro capitolo della fisica, quello della gravitazione Ed è anch ’essa una teoria quadro, in quanto teoria dello spazio-tempo in presenza di gravitazione La relatività ristretta come cinematica alle alte velocità Un esperimento con elettroni C’è una velocità limite 1 2 L = e∆V = mv 2 2e v = ∆V m 2 Immaginiamo ora di eseguire l’esperimento in un veicolo spaziale. Dato che si tratta di un esperimento mentale, possiamo pensarlo in moto rettilineo uniforme rispetto a un riferimento terrestre supposto inerziale: Darà gli stessi risultati? La risposta positiva presuppone la validità del principio di relatività. Sia un elettrone che, rispetto al laboratorio spaziale, viaggia alla velocità c-ε. Rispetto a terra, secondo la u = u '+ v, viaggerà allora alla velocità u = (c − ε ) + v E dunque, se v > ε, u > c È accettabile questa conclusione? u '+ v u= u' v 1+ 2 c Se u’ = c c+v c+v u= = =c cv 1 + v / c 1+ 2 c Se c è invariante, la durata di un processo non lo è. In K’ un impulso luminoso segue il percorso O ' Z ' 0 O ' = 2d ' impiegando il tempo 2d ' ∆t '= c ∆t = ∆t ' v2 1− 2 c I riscontri sperimentali Dilatazione della vita media in volo di muoni della radiazione cosmica secondaria Esperimenti di laboratorio su varie particelle instabili L’effetto gemelli Effetto gemelli Esperimento di Hafele e Keating Esperimento del Maryland Una riflessione sull’elettromagnetismo In elettromagnetismo 1 c= ε0µ0 c è dunque una costante universale. Ma come può una velocità essere una costante universale? Fin dall’inizio c sembra dover essere fissata solo come “velocità nel” mezzo, non anche come velocità “rispetto al” mezzo inteso come sistema di riferimento. Nel “fatale” articolo del 1905 “Sull’elettrodinamica dei corpi in moto”, Einstein introduce la costanza di c come postulato. Nell’articolo dello stesso anno, “Ist die Trägheit eines Körpers von seinem Energieinhalt abhängig?”, egli introduce come principio solo quello di relatività, e scrive in nota che “il principio della costanza della velocità della luce, di cui ci si è avvalsi lì, è contenuto in modo naturale nelle equazioni di Maxwell”. La relatività ristretta come teoria quadro Le leggi relative ad ogni capitolo della fisica – quelle della meccanica in particolare – devono risultare Lorentz-invarianti. I controlli sperimentali della dinamica relativistica Basta un singolo caso di collisione fra le particelle di un fascio e di un bersaglio. Ancora negli anni Sessanta, Giulio Cortini valutava in milioni per anno il numero di queste verifiche. Una tecnologia relativistica: gli acceleratori di particelle “…experimental particle physicists are constantly making electrons and the like travel at speeds like 99% of the speed of light in particle accelerators. These accelerators only work properly because they are constructed obeying the laws of Special Relativity. To make the electrons accelerate, when they are already at 90% of the speed of light, does indeed take quite a bit more energy than would a comparable speed change when they are only moving at 10% of the speed of light. Special Relativity theory appears correct, in detail, even under the extreme speed conditions of a particle accelerator”. www.phys.vt.edu/~jhs/faq/sr.html - Una tecnologia relativistica: il GPS Il Global Positioning System (Sistema di posizionamento globale), o, in breve, GPS, ha lo scopo di fornire all’utente la possibilità di determinare la sua posizione, espressa, per esempio, in latitudine, longitudine e quota. Il sistema utilizza 21 satelliti collocati in orbite circolari, percorse alla velocità di circa 3,9 km/s, di raggio pari a 26.600 km e di periodo pari a dodici ore, inclinate di rispetto al piano equatoriale ed equidistanti tra di loro. Questa “costellazione” di satelliti fa sì che ci sia un minimo di quattro satelliti “geometricamente visibili” da qualunque punto sulla Terra. Si supponga ora - e la cosa dovrà essere ridiscussa - che l’utente a terra e i satelliti dispongano di orologi atomici sincronizzati. Immaginiamo, per un momento, per semplicità, che due satelliti e l’utente giacciano sullo stesso piano. Ad un istante convenuto, i due satelliti inviano un segnale (fronte d’onda sferico). Se le distanze dei due satelliti dall’utente sono rispettivamente d1 e d2 essi giungeranno con ritardi rispettivi d1 / c e d 2 / c che saranno marcati dall’orologio dell’utente. Perciò egli è in grado di calcolare immediatamente le distanze dai due satelliti. Note le posizioni dei satelliti, l’utente è in grado di determinare la sua posizione come punto di intersezione di due circonferenze di centri i punti in cui si trovano i satelliti. Ma un orologio che circumnaviga la Terra è un “gemello viaggiante”, e deve battere meno colpi nel tempo preso dal viaggio; d’altra parte, deve marciare a un ritmo più celere in quanto situato a quota maggiore nel campo gravitazionale della Terra. I tecnici non erano sicuri che gli effetti si sarebbero verificati e sarebbero risultati rilevanti* • Un esperimento è stato condotto col satellite NTS-2, lanciato il 23 giugno 1977 • Un orologio al cesio a bordo del satellite ha funzionato per 20 giorni • L’orologio a bordo del satellite ha funzionato più velocemente dell’orologio a terra (442 battiti in più ogni 10*12) *Pierguido Sarti, Istituto di Radioastronomia – IRA, Istituto Nazionale di Astrofisica – INAF, “Einstein nella geodesia”, relazione tenuta nella giornata La rivoluzione Einstein, Sabato, 20 Novembre 2004. Combinando i due effetti •Per i satelliti GPS, l’effetto netto giornaliero è un anticipo del tempo segnato dall’orologio in orbita rispetto a quello a terra di 38 µs 38µs ⋅ 300mµs = 11400m −1 “In the GPS a clock synchronization convention has been chosen and is built into the system, namely that the clocks are synchronized in a local, earth-centered, freely-falling, inertial frame (ECI). The one-way speed of light is c by assumption. To attempt to put it simply, in the ECI frame it is assumed that light travels in all directions with the same one-way speed c. Then it is found that the system works. If you assume the system gives navigation errors no more than 10 cm, then it would be verified that the speed of light is isotropic to about 5 parts in 10E9.” Neil Ashby Dept. of Physics, University of Colorado Boulder, CO 80309-0390 U.S.A. [email protected] La teoria einsteiniana della gravitazione: una geometrodinamica “Space acts on matter, telling it how to move. In turn, matter reacts back on space, telling it how to curve” Charles W. Misner, Kip S. Thorne, John A. Wheeler, Gravitation W.H. Freeman and Co. 1973. Precessione (anomala) del perielio di Mercurio: 43” per secolo (dato che in un secolo Mercurio compie 415 rivoluzioni, la precessione per orbita è di 0,1038”). N.B.: 0,1” è 1/18.000 volte il diametro lunare Molto dopo l’effetto fu riscontrato, in accordo con la teoria, anche per Venere, Terra e Icaro. Deviazione di raggi luminosi da parte di una grande massa Arthur Eddington, 1919 William W. Campbell, 1922 4GM ⊕ R⊕ 1 + γ ⋅ ⋅ δ = 2 R⊕ c r0 2 4GM ⊕ = 1,75" 2 R⊕ c Pulsars Le pulsar sono state scoperte verso la fine del 1967 da Jocelyn Bell Burnell come sorgenti radio che “lampeggiano” a intervalli regolari. Le più luminose si osservano ora per quasi tutte le lunghezze d’onda. Le pulsar sono stelle di neutroni. Esse hanno un diametro di una ventina di chilometri e masse dell’ordine di qualche massa solare. Il campo gravitazionale alla superficie è di circa 300.000 volte quello terrestre. Possiedono campi magnetici milioni di volte più intensi dei campi più intensi prodotti sulla Terra. Le pulsar sono oggetti rotanti, il cui asse di rotazione non coincide con l’asse magnetico: Sciami di particelle escono a fiotti dal polo magnetico a velocità prossime a quella della luce producendo potenti fasci di luce. Essi quindi “spazzano il cielo” come fa quello di un faro. La pulsar binaria di Hulse e Taylor (dal 1974). Russell Hulse, Joseph H. Taylor, premi Nobel per la fisica nel 1993. La distanza al periastro è dell’ordine di un raggio solare! Precessione annua del periastro: (4,2263 ± 0,0003) 0 Onde gravitazionali: riscontro dell’emissione Il sistema deve perdere energia per emissione di onde gravitazionali, di conseguenza deve restringersi l’orbita (3,1 mm per rivoluzione), dunque diminuire il periodo orbitale, e quindi l’intervallo fra i tempi di raggiungimento del periastro: I dati più recenti: Un gruppo internazionale di astrofisici (R. U., Australia, Italia – Cagliari – U.S.A.) ha annnunciato, nel gennaio 2004, la (prima) scoperta di un sistema binario costituito da due pulsar. Essi hanno mostrato che l’oggetto compatto orbitante con la pulsar da 23-millisecondi PSR J0737 -3039A con un periodo di 2.4 ore non era solo, come sospettato, un’altra stella di neutroni, ma anche a sua volta una pulsar, PSR J0737-3039B, che ruota in 2.8 secondi. Lyne, A. G. et al., “A Double Pulsar System – A Rare Laboratory for Relativistic Gravity and Plasma Physics”, Science, 8 Jan. 2004. Onde gravitazionali Potenzialmente emesse da sorgenti la cui distribuzione di masse abbia (almeno) un momento di quadrupolo variabile nel tempo Si propagano alla velocità limite Sorgenti potenziali: sistemi binari; esplosione (non simmetrica) di supernovae; ... Fino dagli anni ’50 Joseph Weber, dell’ Università del Maryland, ebbe l’idea che la perturbazione del tensore metrico descrivente l’onda avrebbe fatto vibrare una sbarra massiva. Onde gravitazionali: i rivelatori Da G. Pizzella, “Ricerca di onde gravitazionali a Roma dal 1970 al 2003 mediante antenne risonanti”, Il nuovo saggiatore, 20, n. 5-6, 2004, p. 43. Per un flusso con h = 10 −18 (supernova vicina), ci si attende un’ampiezza di oscillazione di 10 −18 m Per un oscillatore con una massa di 1000 kg, frequenza di risonanza di 100 hertz, alla temperatura di 290 K, si ha una oscillazione quadratica media maggiore per due ordini di grandezza. Dimensioni del nucleo atomico: ≈ 10 − 15 La minuscola vibrazione della barra indotta dal passaggio di un’onda gravitazionale è mascherata non solo dal rumore termico (che rende necessario un raffreddamento fino a temperature di qualche K), ma anche dai rumori acustico e meccanico. Il rumore acustico proveniente dall’ambiente del laboratorio è soppresso ponendo la sbarra in una camera a vuoto. Per ridurre il rumore meccanico (vibrazioni del suolo, che possono essere causate da un veicolo o da persone che passino nei pressi o dal rumore sismico), il criostato dell’antenna AURIGA (Legnaro) è posto su una piattaforma di cemento di 200 tonnellate appoggiata su uno strato di sabbia. Antenne italiane. Promosso da E. Amaldi, si costituì un gruppo fino dal 1970. Le prime antenne cominciarono a diventare operative verso la metà degli anni ‘70 Nautilus Nell’occasione della supernova del 1987, l’antenna GEOGRAV registrò un segnale un secondo prima dell’osservazione di un fiotto di 7 neutrini sa parte del rivelatore del Monte Bianco (C. Castagnoli). L’energia del segnale di GEOGRAV eccedeva di almeno quattro ordini di grandezza i valori aspettati. VIRGO è un interferometro di Michelson della lunghezza di 3 kilometri, realizzato da una collaborazione italo-francese, che coinvolge 11 laboratori in Francia e in Italia, e oltre 150 fisici. È installato presso Pisa. L’arrivo di un’onda gravitazionale modifica i cammini ottici lungo le due direzioni perpendicolari. Di nuovo l’effetto di deviazione Avvento della radioastronomia: localizzazione di quasar in radio anziché in ottico. Confronto a più voci teoria-esperimento. In particolare, teoria di Brans-Dicke (Robert H. Dicke, Carl Brans – 1961): ω +1 γ= ω +2 ω >> 1 1 ω << 1, γ = 2 teoria di E. campo scalare 1+γ = 0,9996 ± 0,0017 2 From the results of VLBI light-deflection experiments, we can conclude that the coefficient (1+γ)/2 must be within at most 0.014 percent of unity. Scalar-tensor theories must have ω>3500 to be compatible with this constraint. Il “quarto effetto della relatività generale” Onde elettromagnetiche che passano in prossimità del Sole devono subire un ritardo, che sussisterebbe anche in assenza di deviazione (Irwin Shapiro e collaboratori, a partire dal 1970). Il più recente esperimento ha utilizzato la sonda Cassini: B.Bertotti, L. Iess, P. Tortora, “A test of general relativity using radio links with the Cassini spacecraft”, Nature, 425, 25 Sept. 2003, p. 374. γ = 1 + (2,1 ± 2,3) ⋅ 10 −5 Buchi neri Coordinate di EddingtonFinkelstein uscenti Raggio di Schwarzschild: 2GM rS = c2 HDE 226868 and Cygnus X-1 X-ray emissions (image from NASA) “Cygnus X-1 è uno dei candidati più probabili a essere un buco nero. Cygnus X-1 si trova a circa 14.000 anni-luce dalla Terra. […]. Si è […] provato che è più piccola della Terra. […] Cygnus X-1 ha una stella compagna chiamata HDE 226868. HDE 226868 è una supergigante con una temperatura [superficiale] attorno 31.000 K […] le sue righe spettrali […] si spostano avanti e indietro ogni 5,6 giorni. Altre immagini mostrano che la sua massa, per le sue dimensioni, dovrebbe essere circa 30 volte quella del Sole. Questo significherebbe che Cygnus X-1, per produrre lo spostamento nelle righe spettrali di HDE 226868 dovrebbe avere una massa di circa 7 masse solari. Poiché 7 masse solari è troppo grande per una nana bianca o una stella di neutroni, deve essere un buco nero”. La questione se Cygnus X-1 sia un buco nero o una stella di neutroni è tuttavia ancora aperta. Da “A massive black hole at the very centre of our galaxy”, di Daniel Rouan, Europhysicsnews 35/5/2004, p. 141. “Studiare la galassia che ospita un quasar, data la distanza – di fatto una distanza cosmologica – è difficile. Tuttavia, gli astronomi hanno identificato uno zoo di oggetti analoghi, ma molto meno violenti, chiamati Nuclei Galattici Attivi (AGN), situati nel centro di galassie più vicine. Con il miglioramento della capacità degli strumenti, la fine degli anni 90 portò la conferma che in tutte le galassie dove si era trovato un AGN, la distribuzione delle velocità delle stelle – misurata tramite l’effetto Doppler della luce emessa – mostrava un cambiamento drammatico nel cuore della galassia, una testimonianza della presenza di una massa molto grande, fortemente concentrata ma non luminosa.” Proseguendo per 24.000 anni luce un viaggio nella direzione della costellazione del Sagittario si perverrebbe una regione nella quale la densità delle stelle è un milione di volte quella che si ha in prossimità del Sole. Nel 1974, Balick e Brown vi trovarono una potente radiosorgente che battezzarono SgrA*. SgrA* appariva comportarsi come un AGN. Immagine in infrarosso (falso colore) di una regione di pochi anni luce nelle vicinanze di SgrA*; solo l’1% delle stelle è rivelato dall’immagine. Per quasi dieci anni, fu seguito il moto di diverse stelle vicine alla sorgente SgrA*. Nella primavera e nell’estate 2002 una delle stelle (quindici anni di periodo orbitale), S2, stava passando al peri-qualcosa, a diciassette ore luce da questo qualcosa. Il fatto che l’orbita rimanesse perfettamente kepleriana richiedeva che responsabile del moto fosse una massa “puntiforme”. L’orbita di S2 attorno a SgrA*. Notare che la proiezione dell’asse maggiore è di 0,18 secondi d’arco. “Il fatto che la traiettoria rimaneva puramente kepleriana confinava (constrained) la distribuzione di massa a un punto, per modo che non era più possibile concepirla distribuita come quella di un ammasso di oggetti di tipo stellare o anche, un’altra ipotesi plausibile, come una sfera di fermioni […] sostentata dalla pressione di Fermi. Le dimensioni di tutte queste strutture avrebbero dovuto essere maggiori di 17 ore luce e la traiettoria della stella avrebbe dovuto essere modificata in modo significativo. La sola soluzione accettabile rimaneva il buco nero. Questo è certamente il più forte pezzo di evidenza mai prodotto dell’esistenza di ciò che era finora un oggetto puramente teorico.” Il risultato “dà inoltre un forte sostegno alla proposta di un buco nero molto massivo al centro della maggior parte delle galassie, se non anche di tutte, e in particolare di quelle che ospitano un quasar, il cui motore è quanto mai probabilmente il mecanismo di accrescimento (accretion) proposto da Rees e Van del Bel.” Un altro effetto: l’effetto Lense-Thirring (H. Thirring, J. Lense, 1918) Nella teoria einsteiniana, come conseguenza della rotazione della Terra, l’asse dell’orbita di un satellite artificiale (alternativamente l’asse di rotazione di un giroscopio trasportato da un satellite artificiale) deve precedere. La precessione di Lense-Thirring è analoga alla precessione dello spin di una particella carica che orbiti attorno a un’altra particella carica che abbia un momento magnetico. Il campo gravitazionale della teoria einsteiniana – a parte ogni altra considerazione – ha, nei confronti di quello newtoniano, una componente ulteriore, che ha un po’, rispetto a quello, un ruolo simile a quello che ha il campo magnetico rispetto a quello elettrico (campo gravitomagnetico o gravimagnetico). La precessione di de Sitter, detta anche precessione geodetica, – altro effetto della teoria einsteiniana della gravitazione – non dipende dalla rotazione della Terra, ma dal fatto che, se lo spaziotempo è curvo, l’asse di rotazione di un giroscopio deve precedere. Una misura della precessione di de Sitter è dunque anche una misura della curvatura dello spazio-tempo in prossimità della Terra. L’idea base per un esperimento del secondo tipo era stata avanzata da L.I. Schiff già nel 1960. Il lancio di un satellite dedicato, Gravity Probe B, era previsto per il 1999. È stato effettuato nell’aprile 2004. In realtà è previsto misurare due effetti, il più consistente essendo quello noto come precessione di de Sitter. Un metodo alternativo fu proposto da Ciufolini nel 1989. Era già in orbita un satellite LAGEOS (Laser GEOdynamics Satellite). LAGEOS doveva compiere essenzialmente rilevamenti di carattere geofisico. Esso prevedeva di far uso di un solo ulteriore satellite, l’orbita del quale fosse inclinata di un angolo esattamente opposto rispetto all’asse terrestre, ciò che permette l’esatta cancellazione dell’effetto dovuto all’oblatezza. LAGEOS2 (NASA- ASI) ha fatto al caso. I.Ciufolini, E.C. Pavlis, “A confirmation of the general relativistic prediction of the Lense Thirring effect”, Nature, 431, 21 Oct. 2004, p. 958. L’effetto previsto è di circa 0,05 secondi d’arco (sta 36.000 nel diametro della Luna) all’anno. Si è misurato l’effetto cumulativo su 11 anni. Confermato al (99 ± 5)% LAGEOS2 è in grado di riscontrare effetti dell’ordine del millesimo di secondo d’arco. Ed è LAGEOS 2 che ha riscontrato quello che è stato descritto come “uno spostamento dell’asse terrestre di 5-6 cm” a seguito dell’evento sismico catastrofico del Sudest asiatico. Il dato va tradotto dal linguaggio dei media a quello umano. A conti fatti, l’angolo di cui si è spostato l’asse è di un paio di secondi. Brevi cenni sull’universo E. Hubble, 1929 I moti dell’Universo sono determinati dalla gravitazione. La cosmologia moderna descrive le azioni gravitazionali in termini di modifiche della geometria. In cosmologia non si può non prescindere dagli aspetti locali: si descrive la materia dell’universo in termini di un fluido che ha le stesse proprietà ovunque. Lo spazio deve allora avere anch’esso le stesse proprietà ovunque. Sono possibili tre sole geometrie, descritte da un solo parametro kk) Alexander Fridman (Friedmann), 1922 ρm Ω= ρcr La radiazione di fondo a microonde. Penzias e Wilson, 1965; COBE, 1990 Anisotropia di dipolo e fluttuazioni ∆T ≈ 10−3 T0 ∆T ≈ 10−5 T0 Proiezione di Hammer L’analisi della struttura del campo di temperature ci permette potenzialmente l’accesso ad una quantità di informazioni cosmologicamente rilevanti. Questa analisi si rende però possibile solo per una risoluzione angolare più fine di quella che era stato in grado di compiere la missione COBE (che aveva una risoluzione angolare di 7 gradi). Una tale risoluzione è stata ottenuta in esperimenti più recenti, come BOOMERANG, DASI, MAXIMA E WMAP BOOMERANG = Balloon Observation of Millimetric Extragalactic Radiation and Geophysics È una collaborazione fra varie università statunitensi, canadesi, britanniche, francesi e italiane, e con Istituti CNR, guidata congiuntamente da Paolo de Bernardis, Università di Roma “La Sapienza”, e da Andrew Lange, Cal. Tech. Lo spettro di potenza delle fluttuazioni e la piattezza dell’universo Ω = 0,97 ± 0,05 ρm Ω= + ΩΛ ρ cr Λ ρΛ = 2 8πGc Se la gravitazione rallenta l’espansione, ci si devono aspettare scostamenti dalla legge di Hubble. Supernovae di tipo 1a hanno fornito un nuovo tipo di candela cosmica. Gli scostamenti ci sono, ma vanno in verso opposto: l’espansione è accelerata! Nel 2001, il telescopio spaziale Hubble individuò una supernova remota che indicava uno scostamento dalla legge di Hubble comportante una decelerazione Più recentemente, lo stesso Hubble ha individuato altre due supernovae (ACS) che sembrano collocarsi nella regione di transizione aCC 1 2 = Λc − 4πGρ a 3 ( ) Attività locali (gruppo teorico) http://www.bo.infn.it ==>Gruppi di ricerca ==>IV Fisica Teorica ==>People & Activities ==>QUANTUM FIELDS & STRINGS: TS11: Hawking effect and its applications in phisics (R.Balbinot) BO11: Black holes, Cosmology and Quantum Gravity (G. Venturi) TS11 I buchi neri sono caratterizzati da tre soli parametri, la massa, la carica (elettrica e/o magnetica) e il momento angolare. Le leggi che regolano la variazione di questi parametri hanno una sorprendente analogia con le leggi della termodinamica. In particolare, l’area dell’orizzonte degli eventi si comporta come un’entropia. Ma che significato fisico dare alla temperatura quando sappiamo che un buco nero è “nero”' proprio perché nulla riesce a sfuggire al suo campo gravitazionale? Nel 1974 Hawking mostrò che in realtà i buchi neri non sono “neri”, in quanto “evaporano” emettendo (seppur debolmente) particelle sotto forma di radiazione termica ad una temperatura ben definita. (“Modeling black hole evaporation‘”, A. Fabbri e J. Navarro-Salas, Imperial College Press, 2005) Uno scenario in cui questo tipo di questioni può essere affrontato è il modello (detto di braneworld) che vede il nostro universo come una ipersuperficie(la “brana”) immersa in uno spazio-tempo a cinque dimensioni (il bulk). Utilizzando una congettura (o dualità) che mette in corrispondenza una teoria quantistica sulla brana con una classica nel bulk, è possibile studiare l’evaporazione dei buchi neri risolvendo le equazioni classiche di Einstein a cinque dimensioni. (P. Anderson, R. Balbinot e A. Fabbri, hep-th/0410034, Phys. Rev. Lett. (2005)). BO11 Una importante approssimazione nella trattazione della gravità quantistica è quella cosiddetta semiclassica, in cui la gravità è trattata secondo la relatività generale, mentre la materia è descritta appropriatamente in termini di campi quantistici che agiscono come sorgenti della gravitazione mediante il valore d’aspettazione del loro tensore densità d’energia-impulso. In questo formalismo si ottengono in generale equazioni accoppiate per la materia e la gravità, e si può studiare la retroazione (backreaction) della seconda sulla prima. La retroazione dà luogo a risultati nuovi e potenzialmente interessanti per campi gravitazionali intensi capaci di produrre forti azioni mareali sugli stati quantici della materia. Un procedimento effettivo può però essere posto in atto solo per un numero limitato di geometrie semplici, che permettano una riduzione significativa del numero di gradi di libertà e permettano così di rappresentare lo stato del sistema. Esempi di tali geometrie sono da un lato i modelli cosmologici omogenei, dall’altro gusci sfericamente simmetrici di materia, usabili come costituenti di base nella modellizzazione del collasso gravitazionale di oggetti astrofisici. G.L. Alberghi, R. Casadio, Venturi, “Thermodynamics of a collapsing shell in an expanding universe, Phys.Lett.B602: 8-13,2004 - e-Print Archive: gr-qc/0409118 F. Finelli, G. Marozzi, G.P.Vacca, G. Venturi, “Energy momentum tensor of cosmological fluctuations during inflation”, Phys.Rev. D69:123508,2004 - e-Print Archive: gr-qc/0310086 Gravitazione e geofisica P. Baldi, G. Casula, S. Focardi, E. Campari, G. Levi, F.Palmonari Esperimenti condotti al bacino del Brasimone, con un gravimetro differenziale, atto a misurare la costante della gravitazione (P.R.): G = 6,688(11) ⋅10 −11 Nuove misure: G = 6,674(7) ⋅ 10 −11 L. Fabbri, “Taking Kaluza seriously leads to a non-gauge-invariant electromagnetic theory in a curved space-time”,Annales de la Fondation Louis de Broglie, 29, n.4 (2004);“Free falling electric charge in a static homogeneous gravitational field”, in corso di stampa sulla stessa rivista. In anni recenti,vari autori – J.W. Moffat, J.D.Barrow, J. Magueijo – hanno proposto cosmologie caratterizzate da una variabilità con il tempo cosmico delle costanti fondamentali, in particolare della velocità della luce nel vuoto. C. Appignani ha elaborato una sua versione esplicita di una tale cosmologia, nella quale l’accelerazione dell’espansione dell’universo e l’espansione stessa risultano effetti apparenti. C. Appignani, “Radically geometrical approach to varying speed of light theories”, submitted to Classical and Quantum Gravity.