Coelum Astronomia 233 - 2019 - Page 101

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L’Universo di Newton e quello di Einstein

Siamo generalmente portati a pensare che la deviazione subita dai raggi luminosi per effetto di un campo gravitazionale sia un fenomeno strettamente collegato alla teoria della relatività. In realtà si può dedurre anche dalle leggi di Newton, che d’altra parte pensava alla luce come a qualcosa di “corpuscolare”, quindi dotato di massa e soggetto alle leggi della gravitazione. Nel suo “Ottica” del 1704, Newton poneva il seguente quesito: «I corpi agiscono sulla luce anche a una certa distanza e ne incurvano la traiettoria?».

Nel 1801 un astronomo bavarese, Johann Georg von Soldner, basandosi sulle leggi di Newton, aveva calcolato che, per piccoli angoli, la deviazione dei raggi luminosi causata da un og getto di massa M è data da:

alfa = 2GM / c2R

dove R è la distanza del raggio di luce dal centro dell’oggetto, G la costante di gravitazione e c la velocità della luce.

Per un raggio luminoso sotto l’influenza della massa del Sole, questa formula prevede un angolo di deviazione di circa 0,875". Il lavoro di Soldner fu considerato una curiosità teorica e non fu mai provato sperimentalmente.

Il valore della deviazione previsto dalla relatività generale, anche se

parte da considerazioni del tutto

diverse dall’attrazione tra due masse,

ma considera la curvatura dello spazio dovuta alla presenza di una massa, è invece dato da:

alfa = 4GM / c2R

ed è quindi precisamente il doppio di quello previsto dalla teoria di Newton. Per il Sole, considerando stella posta esattamente al bordo, dovremmo quindi sperimentare una deviazione di 1,75".

Il lettore provi a verificare sostituendo ai simboli gli appropriati valori numerici (G = 6,67 × 10– 8; M = 1,98 × 1033; c = 3 × 1010; R = 6,96 × 1010). Il valore di alfa viene restituito in radianti, e pertanto sarà necessario moltiplicarlo per 206.265" per ottenere il corrispondente in secondi d’arco.

del celostata dovuta al calore del Sole. Queste lastre furono le prime ad essere misurate al rientro in Inghilterra, anche se gli osservatori erano scettici sul loro effettivo valore, e mostrarono tutte con un’ottima approssimazione una “semideviazione”, quindi un valore prossimo a quello newtoniano, che è la metà di quello previsto da Einstein.

Eddington rimase ovviamente molto perplesso di fronte a questi risultati,ma piuttosto disinvoltamente decise di non tenerne conto, preferendo dal punto di vista dell’accuratezza delle immagini i risultati ottenuti a Principe.

Il gruppo di sette lastre ottenute con il telescopio da 4 pollici fu sviluppato per ultimo, e da esse si attendeva il responso finale, anche perché la scala