L'eclissi solare che dimostrò la teoria della relatività di Einstein

Forse l'eclissi solare più famosa della storia si è verificata il 29 maggio 1919. Durata 6 minuti e 51 secondi, è stata una delle più lunghe della storia, ma non solo: ha contribuito a rendere famoso Albert Einstein!

Secondo il sito web Astronomy , questa eclissi si è verificata appena tre anni dopo che Albert Einstein aveva pubblicato la sua teoria della relatività generale e aveva contribuito a dimostrarne la validità.

Foto: New York Times (giornale, 25 novembre 1919), pubblico dominio

La teoria generale della relatività di Einstein supporta la nostra cosmologia moderna più fondamentale e il modo in cui vediamo l'universo nel suo insieme.

Gli scienziati si affidarono alla teoria della gravità di Isaac Newton prima di quella di Einstein. Ancora oggi la teoria della gravità di Newton è valida e continua ad essere insegnata agli studenti di fisica.

Tuttavia, la formulazione della gravità di Newton riguarda più un caso speciale in condizioni molto specifiche. Al contrario, la teoria di Einstein perfeziona il modo in cui gli scienziati comprendono la gravità e la applica a tutte le cose.

La teoria della relatività di Einstein afferma che lo spazio è curvato dalla massa degli oggetti, cosa che spinse l'astrofisico inglese Arthur Eddington a fotografare il Sole durante l'intera eclissi sull'isola di Principe, al largo della costa occidentale dell'Africa.

Foto: Frank Watson Dyson/ Arthur Eddington/ Charles Rundle Davidson - FW Dyson, AS Eddington e C. Davidson (1920), "Determinazione della deflessione della luce da parte del campo gravitazionale del sole, dalle osservazioni effettuate durante l'eclissi totale del 29 maggio , 1919", Transazioni filosofiche della Royal Society , A: 332. ISSN 1364-503X., Pubblico dominio.

A Sobral, in Brasile, un altro team scientifico ha effettuato un esperimento simile. Entrambi i gruppi speravano di vedere cambiare la posizione delle stelle vicine, il che avrebbe dimostrato la teoria della relatività di Einstein. Nella foto vediamo lo strumento per l'eclissi utilizzato a Sobral.

Foto: C. Davidson - "Eddington A. Spazio Tempo e Gravitazione", 1920, Pubblico dominio

La rivista Smithsonian spiega che in condizioni normali la teoria di Einstein non poteva essere verificata perché la luce solare domina la luce emessa dalle stelle vicine, rendendole non rilevabili dagli osservatori terrestri.

Tuttavia, durante un'eclissi, gli astronomi possono osservare e catturare immagini del campo stellare che circonda il Sole nell'oscurità.

Confrontando queste immagini con immagini di riferimento scattate durante la notte, gli scienziati sono stati in grado di quantificare il grado di alterazione della traiettoria della luce stellare dovuta alla presenza del Sole.

Fortunatamente, un gruppo di stelle luminose chiamate Iadi era visibile vicino al Sole durante l'eclissi, rendendone più facile l'esame.

Foto: CC BY-SA 2.5, Wikimedia Commons

Secondo la teoria di Einstein, i raggi luminosi che passano vicino ad un oggetto celeste massiccio devierebbero visibilmente dal loro percorso a causa della curvatura dello spazio-tempo causata dalla massa dell'oggetto.

Quando un raggio di luce proveniente da una stella lontana sfiora il bordo esterno del Sole, Einstein predisse una deviazione di circa 1,75 secondi d'arco.

Durante questa eclissi, le due squadre di astronomi scattarono foto di stelle vicine al Sole, dimostrando che Einstein aveva ragione e che la gravità distorce effettivamente lo spazio.

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L'articolo intitolato " A Determination of the Deflection of Light by the Sun's Gravitational Field, from Observations made at the Total Eclipse of May 29, 1919 (osservazioni fatte durante l'eclissi totale del 29 maggio 1919) è stato scritto da Arthur Eddington, Frank Watson Dyson e Charles Davidson.

Nella foto è raffigurato il verbale del Cambridge ∇2V Club dell'incontro in cui Eddington presentò le sue osservazioni sulla curvatura della luce attorno al Sole, confermando la teoria della relatività generale di Einstein. Includono il seguente commento: "È seguita una discussione generale. Il Presidente ha sottolineato che l'83a riunione è stata storica".

Foto: Billthom - Opera propria, Wikimedia Commons

Nella loro conclusione, gli autori affermano che la teoria di Einstein è stata confermata durante l'eclissi solare: "I risultati delle spedizioni a Sobral e Príncipe lasciano quindi pochi dubbi che si sia verificata una deviazione della luce in prossimità del Sole e che sia di origine la grandezza richiesta dalla teoria della relatività generalizzata di Einstein, come attribuibile al campo gravitazionale del Sole.

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