La curvatura spaziotemporale
Cos'è lo spazio tempo?
Il concetto dello Spaziotempo fece per la prima volta la sua comparsa per la prima volta nella Teoria della Relatività Ristretta di Einstein. Nonostante siano passati molti anni esso è uno dei concetti più famosi e maggiormente conosciuti della fisica moderna. Secondo la Fisica Classica, Spazio e Tempo sono concetti ben distinti e indipendenti tra loro: la posizione spaziale di un corpo dipende da chi la sta osservando, mentre quella temporale è assoluta e uguale per tutti. Ad esempio, una sveglia può essere posizionata contemporaneamente alla destra di un individuo e alla sinistra di un altro (e quindi la posizione spaziale è relativa a chi la sta osservando), ma il momento il cui la sveglia squilla sarà lo stesso per tutti.
Per secoli gli scienziati hanno basato le loro ricerche su questo principio, spesso considerato del tutto banale ed evidente. Ma c'è un problema: il tempo non è assoluto. Cerchiamo di capire meglio questo concetto riprendendo l'esempio della sveglia. Immaginiamo di trovarci in una stanza buia e di avere a disposizione due sveglie. Le posizioniamo a una certa distanza e ci sediamo vicino a una di esse, mentre un nostro amico sta vicino all'altra. Entrambe le sveglie sono impostate in modo da suonare alla stessa ora, ma quando scattano che succede? Le onde sonore generate della sveglia che abbiamo accanto investono prima noi e poi il nostro amico, mentre quelle dell'altro dispositivo ci raggiungono solo dopo aver travolto il nostro complice. Il risultato è che secondo noi la nostra sveglia è suonata per prima, mentre secondo il nostro amico è stata la sua a squillare in anticipo.
Il fatto è che la luce si propaga a velocità finita, proprio come le onde sonore. Dato però che la nostra percezione di oggetti lontani da noi avviene solo attraverso la propagazione di onde luminose possiamo concludere che nemmeno il Tempo è assoluto. In altre parole, ogni evento potrà avere luogo in momenti diversi per noi e per chiunque altro. Insomma, sia lo Spazio che il Tempo sono concetti relativi molto più simili tra loro (sebbene non uguali) di quanto non sospettassimo inizialmente. Ciò ci consente di trattare lo Spazio e il Tempo come un'unica entità fisica, chiamata appunto Spaziotempo. A questo punto incontriamo un problema: lo Spazio ha tre dimensioni e il tempo una, pertanto lo Spaziotempo si estenderà in ben quattro dimensioni!
Il concetto di Spazio Tempo è stato introdotto poco più di cent'anni fa, nell'ambito della Teoria della Relatività Ristretta. Quest'ultima in effetti non è altro che una descrizione dei vari fenomeni fisici che tiene conto della relatività del tempo. Tuttavia, la Relatività Ristretta non riesce a trattare un fenomeno piuttosto diffuso: la forza di gravità. Per quest'ultima la Teoria dev'essere generalizzata nella più ampia Teoria della Relatività Generale, che introduce il concetto di Curvatura dello Spazio Tempo.
Essa sancisce che la presenza di un corpo massa (o più in generale di energia) ha come conseguenza la Curvatura dello Spaziotempo, e l'effetto è tanto più evidente quanto più è grande la massa che lo genera.
Il nostro esperimento
In questo esperimento cercheremo di fornirvi un'idea dello spazio tempo con uno speciale esperimento
