Controllare la gravità. La fantascienza diventa realtà?

André Füzfa

André Füzfa

Generare campi gravitazionali a volontà: Fantascienza? Non per il fisico André Füzfa, professore presso l’Università di Namur. Il ricercatore del Namur Center for Complex Systems (“Naxys”) propone un metodo teorico per creare tali campi sulla Terra … con mezzi tecnologici alla nostra portata.

“In un certo senso, studiare la gravità è un’attività contemplativa“, indica il ricercatore (sulla rivista “Physical Review D“). “La gravità è studiata su masse ‘testate’ come la Terra, il Sole, o qualsiasi altro oggetto astronomico abbastanza massiccio nel deformare lo spazio e il tempo nelle vicinanze”. “I fisici dunque“, osserva André Füzfa, “si limitano a studiare queste fonti naturali della gravità“. Viene così proposto un metodo per generare in laboratorio un tale campo gravitazionale. In che modo?

Magneti superconduttori come strumenti di lavoro

Il Principio di Equivalenza di Einstein connesso alla Relatività generale postula “tutte le forme di energia prodotte dalla gravitazione“. Ciò che noi conosciamo meglio, oggi, è la produzione di campi magnetici intensi e continui. Come esempio ci sono i laboratori come il CERN o l’ITER nel sud della Francia.

Al CERN, imponenti elettromagneti guidano flotte di protoni che ruotano quasi alla velocità della luce nell’LHC: Il Large Hadron Collider.

Il Progetto ITER, l’enorme campo magnetico che lì sarà prodotto manterrà quasi in levitazione il plasma del reattore a fusione in fase di costruzione.

Per condurre i loro esperimenti, questi laboratori utilizzano degli elettromagneti superconduttori ad alta intensità. L’idea avanzata dal professor Füzfa è semplice. Si tratta di generare un campo magnetico sufficientemente forte alfine di osservare se la luce è deviata dal campo gravitazionale prodotto.

Il fotone come “spia”

Il fotone, particella di luce, non ha carica elettrica. Non è quindi influenzato direttamente dal campo magnetico. Chiaramente, nell’esperimento esposto, la deviazione del fotone serve come prova dell’esistenza o meno di un campo gravitazionale.

Le ricerche del professor Füzfa mirano a dimostrare a quale livello di potenza e di durata dell’esperimento in questione si potrà ottenere un risultato. “Ho concluso che per ottenere ciò serve un campo di forza del campo magnetico di circa 20 Tesla e con una durata continua di 200 giorni per la rilevazione dell’effetto gravitazionale“, dice. Una conclusione teorica resa possibile grazie al contributo del Centro del Calcolo Intensivo presso l’Università.

Al CERN, Il Large Hadron Collider funziona a 8,2 Tesla

Si noti tuttavia che un campo magnetico di 20 Tesla, è enorme! Il campo magnetico della Terra, che devia l’ago della bussola, mostra un’intensità di soli cinque … diecimila tesla (0,0005 t)! Al CERN, i magneti superconduttori dell’LHC generano “solo” campi magnetici con una intensità di 8,2 Tesla …

Però, la ricerca e la tecnologia avanzano in questo campo. Nei Paesi Bassi, si sta producendo un campo magnetico continuo di circa 45 Tesla …

Dunque la tecnologia per testare la teoria di André Füzfa esiste.

Ma essa si rileva in due aree distinte della fisica. Portare questi due tipi di strumenti non sarà facile.

Anche una sconfitta sarà un successo

“Per generare il campo gravitazionale, è necessario avere gli strumenti del tipo di quelli usati da alcuni laboratori come il CERN o l’ITER. Per la rilevazione di una variazione della curvatura dello spazio-tempo, si farà uso di grandi interferometri ottici, sviluppati per la rivelazione di onde gravitazionali “, dice il fisico dell’Università di Namur.

Anche in questo caso, le sfide non sono facili. La fisica delle particelle è interessata all’infinitamente piccolo. Si tratta di onde gravitazionali riguardanti distanze quasi cosmiche. Progetti spaziali sono in corso, come ad esempio l’attestazione della missione dell’Agenzia Spaziale Europea LISA Pathfinder.

“Con l’esperienza teorica che propongo, il principio di equivalenza sarà testato in un approccio proattivo e unico“, continua il ricercatore. “Anche se si rivelasse un fallimento, sarebbe comunque un successo. Non dimentichiamoci che si tratta di un esperimento di fisica convenzionale. Se l’esperimento verrà condotto e correttamente provato, ma non si ottenesse il risultato atteso, sarebbe il segno che quindi dovremmo sviluppare una fisica che va al di là di quella proposta da Einstein e Maxwell (il padre di elettro-magnetismo)“.

Diventare attore della gravità

L’esperienza – teorica – proposta consiste dunque di piegare i raggi luminosi intrappolati sufficientemente a lungo in un campo magnetico e osservare le loro deviazioni indotte dal campo gravitazionale.

Una serie di esperimenti potrebbe essere condotta a margine di questa esperienza. “Se noi tagliamo il campo magnetico, possiamo rilevare la scomparsa della curvatura dello spazio-tempo generato artificialmente” chiede André Füzfa?

Invece di essere spettatori della gravità, terrestre, solare, provata e pre-esistente, gli scienziati diventano attori e creatori di campi gravitazionali. “Vorremmo avere il controllo completo sull’esperimento“, afferma con entusiasmo il fisico.

Comunicare attraverso onde gravitazionali

A lungo termine, questa ricerca potrebbe portare ad applicazioni interessanti. Soprattutto in termini di comunicazione. “Attualmente, inviamo costantemente informazioni codificate tramite campi elettromagnetici“, afferma ancora.

“Potremmo perfettamente immaginare di codificare le informazioni in un campo magnetico, che a sua volta imprimerà il tessuto dello spazio-tempo e produrrà onde gravitazionali. Un vantaggio di questo metodo è che queste onde non vengono assorbite dal materiale“.

Il progetto di comunicazione attraverso onde gravitazionali è stato pensato negli anni Sessanta del Ventesimo secolo e interessò particolarmente i militari durante la Guerra Fredda. Ciò avrebbe dovuto permettere di comunicare dall’altra parte del mondo molto più facilmente.

Seducente sulla carta, l’idea deve ancora essere testata. “E qui, anche se sarà difficile, l’esperimento richiederà l’accostamento di due comunità scientifiche distinte. Una che funziona con magneti superconduttori e una che utilizza gli interferometri ottici“, dice il fisico dell’Università del Namur. E conclude: “Tuttavia, la sfida più grande sarà quella, per primo, di raccogliere i fondi necessari per una tale esperienza! Di contro, gli studi preliminari di fattibilità possono già iniziare. Richiedono solo di risorse umane“…

Alcune equazioni derivate dal lavoro di André Füzfa

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L’immagine nella parte superiore di questo articolo, qui riprodotta per comodità del lettore, mostra alcune equazioni. Sono state tratte dalle note di André Füzfa, preliminari alla pubblicazione del documento scientifico.

Per gli specialisti, questo è il loro significato: “Esse dettano come lo spazio-tempo è curvato dal campo magnetico prodotto dalla corrente elettrica di un elettromagnete. Le equazioni I e III sono le equazioni di Einstein sulla gravità che impartiscono la forma dello spazio-tempo. L’equazione II è una equazione di Maxwell dell’elettromagnetismo che descrive quale è il campo magnetico in uno spazio curvo (per esso stesso, dunque)“, dice il ricercatore.

Riferimenti

dailyscience.be

nouvelles.unamur.be

journals.aps.org

arxiv.org

Antonio De Comite

ufoedintorni.wordpress.com

Controllare la gravità. La fantascienza diventa realtà? ultima modifica: 2016-02-19T19:22:32+00:00 da Richard
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Richard

Noi siamo l'incarnazione locale di un Cosmo cresciuto fino all'autocoscienza. Abbiamo incominciato a comprendere la nostra origine: siamo materia stellare che medita sulle stelle. (Carl Sagan)