Contrariamente al campo elettrico, quello gravitazionale è sempre attrattivo.
Ciò è dovuto al fatto che la “carica” gravitazionale di un corpo, cioè la sua energia totale, è sempre positiva e pertanto non è possibile invertire l'azione del suo campo. A dispetto di ciò, alcune soluzioni delle equazioni di Einstein prevedono un comportamento dei corpi di prova nello spaziotempo da esse descritto, compatibile con un'azione del campo gravitazionale di tipo repulsivo. L'esempio più noto di ciò si ha nella soluzione di Kerr senza orizzonte degli eventi.
Nell'ipotesi che tale soluzione decriva un corpo compatto ruotante, si trova che una particella di prova che si avvicini alla sorgente del campo lungo l'asse di rotazione e quindi lungo una traiettoria spazialmente rettilinea, a un certo punto rallenti fino ad arrestarsi per rimbalzare lungo l'asse come una palla di gomma. Tale comportamento è solo spiegabile se il campo sentito dalla particella diviene repulsivo.
Occorre notare che, essendo la sorgente del campo un corpo in rotazione, tale effetto non è attribuibile a un campo centrifugo perché, come detto, la repulsione avviene con intensità massima lungo l'asse di simmetria dove non si risente il campo centrifugo, mentre nella data soluzione il campo si mantiene sempre attrattivo nel piano equatoriale dove invece l'effetto centrifugo è massimo! Questo comportamento è detto paradosso rotazionale.
Il concetto alla base dell'interpretazione di questo fenomeno, data dallo scrivente, è quello tipicamente relativistico; cioè, che qualunque campo di energia genera un campo gravitazionale e ciò è vero anche per il campo gravitazionale medesimo, il quale genera un campo gravitazionale del second'ordine. Quest'ultimo a sua volta genera un nuovo campo gravitazionale di ordine successivo e così via in una serie che converge.
Una particella nel campo gravitazionale di una sorgente non solo è attratta dal campo di quest'ultima ma anche dal campo di ordine superiore, generato dal campo gravitazionale stesso. Quando quest'ultimo è sufficientemente intenso esso può soverchiare quello primario e quindi agire sulla particella in modo antagonista creando la condizione di un comportamento repulsivo.
Dato che questo effetto è legato alla non linearità delle equazioni di Einstein, si deduce in modo naturale che esso si manifesta solo in condizioni di campo forte e in presenza di particolari simmetrie, anche se tale requisito non è del tutto chiarito.
Quest'ultima considerazione permette di rispondere alla domanda del lettore.
Non vi sono né ci si aspetta che vi siano effetti repulsivi della gravitazione “classica” a livello di laboratorio dato che l'intensità dei campi gravitazionali in gioco e quindi l'energia in essi immagazzinata è troppo bassa per produrre effetti misurabili. Un'interpretazione del paradosso rotazionale (in cui il carattere sempre attrattivo della gravitazione viene comunque preservato), è stata data dallo scrivente in una serie di lavori:
* F. de Felice, in “Astronom. & Astrophys.”, 45 (1975), p.65-68
* J. M. Cohen and F. de Felice, in “J. Math. Phys.”, 25 (1984), p.992-994
* F. de Felice, in “Annales de Physique”, suppl. Vol. 14 (1989), p.79-83
* F. de Felice, In “Renaissance of General Relativity and Cosmology”, a cura di Ellis, Lanza e Miller, Cambridge University Press (1993), p. 100-109
fonte:ulisse.sissa.it