Un ricercatore italiano riabilita Newton e la sua gravitazione universale

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La precessione del perielio di Mercurio è un problema che studia la rotazione (precessione) di Mercurio nel punto più vicino al Sole (perielio). Il fenomeno è previsto dalla teoria di Newton, che tuttavia calcola un valore inferiore di circa 43 secondi d'arco per secolo rispetto al valore calcolato sperimentalmente, almeno fino ad oggi.

Il problema era stato poi risolto con una maggiore precisione da Einstein (premio Nobel per la fisica 1921), grazie alla sua teoria della relatività generale, grazie alla quale si avvicina ulteriormente al valore sperimentale (43), trovando 42,8 secondi d'arco per secolo. Si era quindi soliti dire "Einstein batte Newton 43 a 0".

Tuttavia, anche di fronte all'evidenza della superiorità del modello di Einstein, è importante capire cosa può essere andato storto nel modello di Newton, e riuscire a comprendere tali fallacie può aiutarci a non fare errori simili in futuro e può insegnarci qualcosa sull'elaborazione dei modelli e la loro applicazione. Ecco quindi che il problema della precessione del perielio di Mercurio per la gravitazione universale non muore con la nuova teoria, ma si trasforma: cosa non ha funzionato?

Proprio ciò che si è chiesto il professor Christian Corda, fisico pratese attualmente professore visitante in India, all’International Institute for Applicable Mathematics and Information Sciences di Hyderabad. Secondo Corda, in un lavoro pubblicato su Physics of the Dark Universe, il problema principale sarebbe che negli ultimi 160 anni si è considerata la massa di Mercurio trascurabile, un'ipotesi tutto sommato ragionevole in prima approssimazione. Tuttavia, considerando anche quest'ultima, si ottiene un effetto addizionale che permette di trovare anche nella teoria newtoniana un valore molto preciso della precessione del perielio di Mercurio, in particolare 44,39 secondi d'arco per secolo. Un valore quindi sempre meno preciso di quello trovato da Einstein, e tuttavia molto più preciso di quello che si era creduto fino ad adesso. Si può quindi dire che "Einstein batte Newton 43 a 44".

Come spiega il professor Corda, se si prova ad applicare lo stesso fattore correttivo agli altri pianeti, si ottiene un valore esageratamente grande, che tuttavia può essere corretto aggiungendo la dilatazione temporale gravitazionale prevista dalla relatività generale, in una specie di lavoro di squadra tra Einstein e Newton. In sostanza, parrebbe che il vero problema della teoria Newtoniana relativamente alla precessione del perielio dei pianeti non sia, come si è pensato negli ultimi 160 anni, la mancanza di un effetto, ma il fatto che l'effetto risulti troppo forte e debba dunque essere mitigato dal ritardo gravitazionale di Einstein.

FONTE: https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S2212686421000650
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