La gravità è una forza o un effetto?

In questo articolo ci occuperemo di esaminare la gravità secondo le affermazioni di due grandi nomi quali Isaac Newton ed Albert Einstein. Prima di tutto è lecito chiedersi: la gravità esiste? Si tratta realmente di una forza?  Due geniacci come Isaac ed Albert cosa dicevano su questa entità apparentemente assente, ma allo stesso tempo presente (eccome!) sul nostro pianeta, tanto da permettere eventi come la caduta dei corpi? Esaminiamo la situazione tentando di chiarire alcuni aspetti al riguardo.

Definiamo la gravità

Mettendo da parte alcuni primi tentativi di comprendere la gravità, essa fu descritta per la prima volta in modo quantitativo a metà del 1600 da Isaac Newton. Sebbene la storia spesso raccontata di una mela che cade in testa sia apocrifa, ciò che fece Newton fu elaborare le leggi matematiche che governano l’attrazione gravitazionale tra due corpi. La forza gravitazionale dipendeva dalla massa di ciascun oggetto e dalla distanza che li separava. Nonostante lo straordinario successo delle equazioni di Newton, egli non fu mai completamente soddisfatto della sua teoria. Non vedeva il meccanismo capace di collegare due corpi astronomici, come la Luna e il Sole.

Nel sollevare un bicchiere, ciò che causa la forza era chiaro. Ma questo non era vero per la gravità. Si è sempre sentito a disagio con questa idea di “azione a distanza”. Scrisse perfino a un collega, dicendogli che qualunque pensatore competente non dovrebbe credere alla sua teoria. Indipendentemente da ciò, ha funzionato. Gli astronomi usarono le sue equazioni per prevedere i movimenti dei pianeti e delle comete, nonché la posizione e il momento delle eclissi solari (e un giorno, la NASA li usò per atterrare sulla Luna) Non importa quanto filosoficamente insoddisfacente, la gravità sembrava essere una forza di qualche tipo.

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La teoria elaborata da Einstein

La situazione cambiò nel 1915, quando Albert Einstein concepì la propria teoria della gravità. Le sue idee erano sorprendentemente diverse da quelle di Newton. Einstein immaginava che spazio e tempo fossero equivalenti, dove l’uno potesse trasformarsi nell’altro. Poiché erano la stessa cosa, li unì in un unico concetto: lo spaziotempo. Quando Einstein sposò il suo concetto di spaziotempo con la gravità, scoprì che la gravità era in realtà la distorsione dello spaziotempo. Oggetti pesanti come stelle e pianeti distorcono lo spaziotempo in un modo tale da far muovere gli oggetti verso di loro, quindi la gravità sarebbe semplicemente un effetto provocato dalla geometria dello spaziotempo. Per quanto bizzarro possa sembrare, questo concetto è stato convalidato più e più volte.

Una teoria geniale ma incompleta

Sebbene le idee di Einstein siano molto apprezzate, sono anche note per essere incomplete. La sua teoria fallisce nel mondo subatomico. Come fa giustamente notare Big Think, quando gli scienziati tentano di utilizzare le sue equazioni per descrivere la natura della gravità su scala atomica (e più piccola), falliscono miseramente, prevedendo infiniti non fisici. Quando una teoria prevede che qualcosa sia infinito, questo non è un segno che gli infiniti sono reali, ma che la teoria è fallace.

Di conseguenza, i ricercatori hanno cercato di elaborare una teoria della gravità che descriva il mondo dell’ultrapiccolo. Per fare ciò, guardano alle teorie dell’elettromagnetismo e di altre forze subatomiche del mondo quantistico, che funzionano molto bene. Prendendo spunto da queste teorie di successo, gli scienziati chiamano qualsiasi teoria della gravità super-piccola “gravità quantistica”.

C’è ancora molto da scoprire