DA DOVE NASCE LA FORZA DI GRAVITA'?

Un nostro lettore, Roberto, ci scrive:

Permettetemi una domanda che mi assilla fin da ragazzo: preso atto della presenza fisica della forza di gravità tra due masse nell' universo con tutti gli effetti che abbiamo ogni giorno sotto gli occhi (gravità terrestre, attrazione fra pianeti, maree ecc.) io vorrei capire bene: da dove nasce? Cosa succedde a livello atomico tanto che due masse di diversa natura (liquido, solido o gas ) attirano. Io capisco l'attrazione magnetica per cui un magnete attira un materiale ferromagnetico, ma perchè a livello atomico attira anche un pezzo di legno?

Grazie molte per l'attenzione

Risponde Massimo Auci, astrofisico.

La prima forza fondamentale con la quale l'uomo si misura fin dalla nascita è proprio la forza di gravità. Antica quanto il mondo ma di origine profonda ancora sconosciuta e tra le forze la più restia all'unificazione. Si perché se è vero che ormai la scienza è riuscita a unificare in un'unica forza alcune delle forze fondamentali come quelle elettromagnetica e debole e buone prospettive ci sono per raggiungere anche l'unificazione di quella nucleare forte, quella gravitazionale sembra non volerne sapere.

Studiata da Newton alla metà del seicento, i suoi lavori hanno dato origine alla teoria della gravitazione universale che governa saggiamente e perpetuamente il nostro universo, ripresa da Einstein nella teoria della relatività generale ha fornito la chiave di lettura per comprendere l'evoluzione del cosmo.

Ma a livello microscopico perché la forza esiste? Nessuno lo sa. Si sa che mettendo insime più atomi, più particelle con massa, la gravità cresce proprio perché cresce la massa ma per un atomo la gravità è talmente bassa che non influisce per nulla sulla sua struttura. Per provare la gravità bisogna avere tanta massa, quindi sperimentano e producono gravità le stelle i pianeti le galassie ma anche le piccole masse come le particelle elementari salvo che i valori di forza sono così bassi da non influire. Esistono alcune teorie di campo che attribuiscono la gravità ad una distorsione dello spazio-tempo prodotta dall'energia localizzata, oppure che descrivono la gravità a livello microscopico attraverso lo scambio di particelle mediatrici di forza che si chiamano gravitoni.

Più gravitoni vengono scambiati più intensa è la forza, quindi più energia è localizzata più gravitoni vengono scambiati e maggiore è la gravità ma se si viuole sapere cosa combina questa strana forza a livello atomico la risposta è semplice: anche se non ci fosse non cambierebbe nulla.

A livello planetario e cosmico invece è proprio la gravità a strutturare il mondo che conosciamo.

--

UN PO' DI STORIA

Di seguito un interessante video storico del 1956 del PSSC (Physical Science Study Committee), un Comitato che ha per primo cercato di coinvolgere celebri fisici teorici, ricercatori, esperti di problemi didattici, insegnanti di fisica, con un obiettivo: fornire il materiale per un corso di fisica che facesse conoscere agli studenti le idee fondamentali della fisica moderna e desse loro quel tanto di conoscenze fisiche che è da ritenersi ormai indispensabile nella cultura di ogni uomo.