Il giorno in cui Einstein diventò Einstein.

Sono trascorsi esattamente 100 anni dall'eclissi di sole che confermò la relatività generale di Einstein. Prima di quel giorno, Einstein era un fisico noto solo in ambito accademico; da quel giorno divenne un’icona pop universalmente riconosciuta come sinonimo di genio.

Gli astronomi sapevano bene che il 29 maggio del 1919 si sarebbe verificata un’eclissi totale di Sole osservabile in alcune regioni del mondo. Lo sapeva anche un team di astronomi inglesi che decise di sfruttare l'evento per effettuare misure a conferma di una nuova sorprendente teoria recentemente pubblicata da un fisico tedesco: la relatività generale di Albert #Einstein.

Arthur Stanley Eddington

Il luogo scelto per l'osservazione dell'eclissi di Sole era l'isola di Principe, nel golfo di Guinea in Africa, oggi facente parte del piccolo stato indipendente Sao Tomé e Principe ma all'epoca sotto il dominio portoghese. A capo della spedizione vi era l'astronomo e fisico Arthur #Eddington, nome di primissimo piano in ambito scientifico, il quale era venuto a conoscenza della teoria di #Einstein e ne era divenuto un forte sostenitore per le sue conseguenze in campo astronomico. Un altro gruppo di ricerca, guidato da Andrew Crommelin, era stato inviato nella città di Sobral nel nord del Brasile; due località diverse, agli estremi opposti dell'oceano Atlantico sulla linea dell'equatore, per far fronte all'imprevedibilità del meteo che avrebbe potuto vanificare tutto.

L'organizzazione del viaggio non fu facile ma la mattina del 29 maggio del 1919 #Eddington era sul posto sull'isola di Principe, con la macchina fotografica puntata verso il Sole, pronto a raccogliere gli scatti che gli servivano. Il meteo non era dei migliori ma nonostante tutto l'astronomo riuscì, nei 5 minuti della durata del fenomeno celeste, a raccogliere 16 fotografie del disco solare, annerito per via del passaggio della Luna, e di alcune stelle che si trovavano nelle sue immediate vicinanze, visibili grazie alla momentanea oscurità venutasi a creare in pieno giorno.

Ma qual era l'obiettivo della spedizione guidata da #Eddington? Osservare qualche piccolo spostamento nella posizione delle stelle. L'idea era quella di confrontare la posizione reciproca che le stelle occupano in una normale notte stellata con quelle occupate durante l'eclissi e valutare se ci fosse un qualche cambiamento. Lo spostamento della posizione delle stelle era stato previsto da #Einstein come conseguenza della sua teoria della relatività generale.

"L'eclissi di Sole offriva ad Eddington la possibilità di confermare la teoria della relatività generale di Einstein"

Nella concezione di #Einstein lo spazio e il tempo sono due aspetti di un'unica entità, lo spaziotempo. Siamo abituati a pensare lo spazio come un ambiente regolare schematizzatile con i tre assi cartesiani che ci insegnano a scuola; linee rette che ci permettono di collocare qualunque oggetto nello spazio tridimensionale. Secondo la nuova teoria invece lo spaziotempo è modificabile, il suo reticolato è curvabile dalla presenza delle masse; più è grande la massa, più è grande la curvatura dello spaziotempo che ne deriva. Maggiore è la curvatura dello spaziotempo, maggiore è l'intensità del campo gravitazionale che circonda il corpo.

Una delle foto dell'eclissi scattate da Eddington il 29 maggio 1919

Qualunque massa è in grado di curvare lo spaziotempo circostante (anche voi lo state facendo in questo momento) ma la curvatura generata è solitamente così esigua da essere praticamente inesistente e ininfluente. Per il Sole la cosa è molto diversa e la curvatura spazio-temporale che la nostra stella è in grado di creare è tale da generare effetti misurabili. Uno di questi effetti è il fatto che la luce, che normalmente segue un percorso lineare nel suo viaggio nello spazio vuoto, deve necessariamente curvare per seguire la curvatura dello spaziotempo. Il risultato è che è possibile osservare un corpo celeste, come una stella ad esempio, in una posizione apparente diversa dalla sua posizione reale. Si genera così un fenomeno analogo a tanti altri di cui abbiamo diretta esperienza. Quando mettete una cannuccia in un bicchiere pieno di liquido, la cannuccia appare più grossa di quello che è in realtà e in una posizione diversa da quella che occupa realmente. Allo stesso modo, se guardate una piscina dal bordo vasca vi sembrerà meno profonda di quello che è in realtà. Tutti questi fenomeni ottici si devono al fatto che la luce, nel passare dal corpo osservato al vostro occhio, non ha seguito una linea retta ma un percorso più articolato, con il risultato che il vostro occhio vede le cose laddove in realtà non sono. Nei due esempi qui esposti, la luce segue strani percorsi per via del fenomeno ottico della #rifrazione; nel caso dell'eclissi, invece, la luce curva e cambia direzione per via della presenza di un campo gravitazionale. La gravità è dunque in grado di modificare la direzione seguita da un raggio di luce.

Misurare uno spostamento nella posizione delle stelle rispetto alla loro usuale collocazione nel firmamento durante l'eclissi di Sole significava avere in mano la prova concreta che la curvatura dello spaziotempo era un fenomeno reale, correttamente previsto dalla teoria di #Einstein e calcolabile grazie alle sue nuove equazioni.

Quel mattino di maggio, #Eddington raccolse la prova sperimentale che confermava la teoria della relatività e le sue curiosissime conseguenze. Quando il 6 novembre del 1919 la Royal Society e la Royal Astronomical Society annunciarono a Londra i risultati a conferma dell'effetto della gravitazione sulla direzione di propagazione della luce, Albert #Einstein, fino a quel momento conosciuto soltanto in ambito accademico, divenne una celebrità di fama mondiale.

"Rivoluzione nella scienza. Nuova teoria dell'universo: rovesciate le idee di Newton"

Titolo comparso su The Sunday Times il 7/11/1919

Il giorno seguente iniziarono a comparire articoli su tutte le principali testate giornalistiche mondiali. Il quotidiano britannico The Sunday Times intitolava Revolution in Science, New Theory of the Universe, Newtonian Ideas Overthrown (“Rivoluzione nella scienza. Nuova teoria dell’Universo: rovesciate le idee di Newton”); il 10 novembre sul NYTimes compariva "Einstein theory triumphs" (La teoria di Einstein trionfa) e sono solo alcuni esempi. Dopo anni di duro lavoro in solitudine, #Einstein aveva trionfato come forse nessuno mai prima e dopo di allora.

C'è chi mise in discussione i risultati trovati da #Eddington, criticandone la correttezza; in effetti all'epoca non era semplice effettuare delle misure con la precisione necessaria allo scopo ma, al di là delle polemiche, i risultati ottenuti cento anni fa sono stati riottenuti in seguito più e più volte con gradi di precisione ben maggiori, per cui ad oggi non ci sono dubbi sulla veridicità del fenomeno e della correttezza della teoria che lo spiega.

Dal novembre del 1919 il nome di #Einstein cominciò ad essere conosciuto da tutti e divenne ben presto sinonimo di genialità, di capacità di immaginazione, di voglia di superare i limiti della conoscenza, di infrangere barriere e di spingersi sempre oltre.