La definizione
che ti hanno dato a scuola mi sembra piuttosto complicata e tutt’altro
che immediata da capire! J.
E comunque
io sarei più propenso a considerare la gravità alla stessa stregua della
curvatura spazio-temporale, piuttosto che considerarla come un suo effetto.
Ma partiamo da qualcosa di più semplice, di cui abbiamo esperienza diretta
tutti i giorni parlando subito non di gravità ma, più correttamente, di
forza di gravità.
Alla fine
del XVII secolo Newton spiegò i moti della luna e dei pianeti come
l’effetto di una forza gravitazionale; nella sua opera Principia Mathematica
introduce la legge fondamentale della meccanica, in base alla quale è
possibile l’esatta determinazione del moto di un corpo sotto l’effetto
di una forza.
Applicando
la sua teoria al moto della luna, Newton dimostrava che le leggi di Keplero
ne sono una conseguenza immediata postulando l’esistenza di questa forza
universale di gravitazione. In poche parole la stessa forza che fa
cascare la mela per terra è anche responsabile del moto dei pianeti.
La formula
matematica che esprime questa forza l’avrai sicuramente vista a scuola
ed è la notissima:
Questa formula
“funziona” bene ai tempi di Newton come ai tempi nostri!
Tuttavia
c’è da fare una puntualizzazione doverosa. La gravitazione universale
era concepita da Newton come una “azione a distanza”. Questo
significa che non c’era nessun meccanismo di trasmissione di questa forza;
ciò purtroppo causa alcuni problemi alla teoria.
Le successive
formulazioni matematiche di questo concetto lo hanno trasformato in “campo
di forza”. In questo contesto possiamo formulare la legge di Newton
dicendo che ogni corpo dotato di massa modifica le proprietà dello
spazio circostante, producendo nello spazio stesso un campo di forza,
di cui esso stesso è sorgente.
Si può
osservare questo campo solo introducendo una massa di prova in un dato
punto dello spazio, misurando poi gli effetti cui esso è soggetto.
All’inizio
l’introduzione di questo campo era solo un artificio matematico usato
per non cadere nelle contraddizioni dell’azione a distanza; solo in un
secondo tempo si scoprì che il campo gravitazionale era una proprietà
reale dello spazio-tempo.
Il contributo
di Einstein in questo settore, rimarrà nella storia della fisica.
La sua celebre
equazione, alla base della Relatività Generale, lega indissolubilmente
materia e
spazio-tempo. La materia dice allo spazio-tempo come curvarsi in sua presenza
mentre , allo stesso tempo, lo spazio tempo dice alla materia come muoversi
al suo interno (la mela che casca attratta dalla Terra!!). Da notare che
quando non abbiamo a che fare con forze gravitazionali molto intense,
si usa normalmente l’equazione di Newton.
Da un po’
di anni i fisici tentano di unificare la gravità con le altre forze
in natura.
Hanno scoperto
infatti che queste forze sono descrivibili tramite un campo e questo campo
è quantizzabile. Sono state introdotte delle particelle che mediano
l’interazione tra questi campi (ad esempio il fotone è il
“quanto” del campo elettromagnetico). Queste forze della natura
sono descrivibili tramite un modello matematico abbastanza soddisfacente
che le lega insieme, ma molto complicato; questo modello tuttavia non
tiene conto della gravità. Nonostante sia la forza scoperta per
prima è a tutt’oggi la più misteriosa e la sua unificazione
con le altre forze appare ancora lontana.