L'esperimento chiamato Gravity Probe B (GP-B) ha terminato recentemente un anno di raccolta dati nello spazio in orbita intorno alla Terra. I risultati, che saranno analizzati per un altro anno, potrebbero rivelare le caratteristiche dello spazio-tempo intorno la Terra, e, forse, anche un vortice. Il tempo e lo spazio, secondo la teoria della relatività di Einstein, sono indissolubili e formano una fabbrica a quattro dimensioni chiamata spazio-tempo. È la massa della Terra a provocare con il suo peso l'affossamento dello spazio-tempo, così come una persona particolarmente pesante che si siede su un trampolino. La forza di gravità non è altro che il movimento degli oggetti che seguono le linee curvate delo spazio-tempo dalle masse dei corpi.

Siccome la Terra ruota, il suo movimento distorce ulteriormente lo spazio-tempo, creando un mulinello a 4 dimensioni. In sintesi, immaginava Einstein: il moto rotatorio della Terra provoca una distorsione del tessuto spazio-temporale circostante al pianeta. Tutto questo avveniva nel 1916. Due anni dopo i due fisici austriaci Jospeh Lense e Hans Thirring sistematizzarono le previsioni di Einstein nella teoria che porta il loro nome.

Questo è ciò che GP-B è andata a verificare nello spazio. L'idea dietro l'esperimento è stata quella di utilizzare un giroscopio orbitante con un asse di rotazione puntato verso una stella distante come punto fisso di riferimento. Quando lo spazio-tempo intorno alla Terra si deforma, la direzione del giroscopio subirà uno spostamento misurabile.

In pratica, è un esperimento molto difficile. I 4 giroscopi di cui è stata dotata la GP-B sono le più perfette sfere mai fatte dall'uomo, in quarzo fuso e silicio. La dimensione sferica è fondamentale perché altrimenti gli assi di rotazione potrebbero traballare anche senza gli effetti della relatività. Una variazione di inclinazione - anche minima - del giroscopio rispetto all'asse del telescopio puntato anch'esso verso la stella Im Pegasi indicherà una distorsione dell'orbita della Terra.

Secondo i calcoli, lo spazio-tempo deformato intorno alla Terra dovrebbe causare uno spostamento degli assi dei giroscopi di 0.041 arcsecondi all'anno (un arcsecondo è 1/3600imo di un grado. Per misurarlo, GP-B necessita di una super-precisione di 0.0005 arcsecondi). I ricercatori NASA hanno dovuto inventarsi una tecnologia completamente nuova per rendere possibile l'esperimento: hanno creato un satellite capace di “accarezzare” gli strati esterni dell'atmosfera terrestre senza disturbare i giroscopi. In modo cioè da mantenere il campo magnetico terrestre fuori portata. Inoltre, hanno creato un dispositivo per misurare la rotazione dei giroscopi senza toccarli.

Insomma, è stata davvero una impresa eccezionale. Ora tutto dipenderà dalla capacità di decrittazione dei dati raccolti. Gli scienziati si aspettano di rilevare un vortice spazio-termporale, come predetto da Einstein. Il fenomeno, noto anche come “frame dragging” o effetto Lense-Thirring, per la verità nel 1997 era già stato osservato da un'equipe guidata dall'italiano Ignazio Ciufolini dell'università di Lecce, con il semplice ausilio dei satelliti per la geodesia Lageos I e Lageos II. Ma i dati di allora avevano un'approssimazione del 20%. Questa notizia è stata diffusa da “NASA Science News”.

Istituzione scientifica citata nell'articolo:

Gravity Probe B