Terraferma!

Nel 1992, con uno di quegli atti destinati a suscitare clamore, il Papa GPII “riabilitava” Galileo, a distanza di 359 anni dalla sua condanna, quella famosa in cui lui fu costretto ad abiurare ma, uscendo dal tribunale, sembra aver detto la famosa frase “Eppur si muove“. Forse che Woytila era polacco, quindi connazionale di Copernico, forse che voleva cancellare una brutta pagina della storia della chiesa, ma sta di fatto che il suo gesto, bello ma un po’ tardivo, potrebbe non avere il valore che tutti pensano. In sostanza, a distanza di quasi 400 anni, nessuno è ancora riuscito a dimostrare, scientificamente, che la Terra si muove. E quindi, perchè riabilitare Galileo?

Per capire meglio, serve fare un minimo di storia.

Il dibattito fra geo-centristi (la Terra è immobile, e tutto il resto gira, con modalità e percorsi diversi, con cicli ed epicicli) ed elicoentristi (il Sole sta fermo e la terra, insieme a tutti gli altri pianeti gli girano intorno) andava avanti da secoli, da Aristotele a Tolomeo a Brahe (geocentristi) da una parte, a Pitagora, Keplero e Copernico (eliocentristi) dall’altra.

Ad un certo punto il genio di Isaac Newton, con le sue leggi sulla meccanica e sulla gravità, supportato poi da molti altri dopo di lui, primo fra tutti il noto Ernst Mach, “toglieva” in un certo senso importanza alla questione. Perchè? Perchè nel momento in cui veniva definita la legge di gravitazione universale, che definisce la forza di attrazione di due corpi come proporzionale al prodotto delle masse ed inversamente proporzionale al quadrato delle distanze, non aveva più senso dire che un corpo ruota intorno ad un altro, perchè entrambi, in realtà, ruotano intorno ad un unico punto che si chiama “centro di massa” del sistema costituito dai due corpi in esame.

Certo, a questo punto direte: “Ma se uno dei due (es.. il Sole) ha una massa incomparabilmente maggiore dell’altro (es,: la Terra), il centro di massa dei due sarà, inevitabilmente, praticamente uguale al centro di quello con la massa superiore, al limite leggermente spostato, ma, di fatto, tutto lì.” E fin qui, il ragionamento, non fa una piega. Peccato che nell’universo non si possa estrapolare un sistema fatto di solo due corpi: esiste una quantità inimmaginabile di corpi celesti che, ancorchè lontani, esercita una sua forza di attrazione sia sul sole che la terra per cui considerare solo questi due non dà conto di tutto il resto.

Ma allora, esistono prove certe che ci dicano chi sta fermo e chi si muove? La domanda è sicuramente posta male: chi sta fermo e chi si muove “rispetto a cosa?” sarebbe giusto domandare. Le osservazioni, ad esempio, sul parallasse (quel fenomeno per cui due stelle, a distanza di 6 mesi, si vedono in posizione reciproca diversa) possono essere spiegate altrettanto bene sia con un modello geocentrico che con un modello eliocentrico, proprio perchè l’assenza di un sistema di riferimento permette di vedere il movimento da entrambi i punti di vista.

Però.

Esiste un però. E il però è costituito da un paio di esperimenti che danno (o darebbero, se fossimo disponibili ad accettare le conseguenze logiche di tutto ciò che osserviamo) una risposta definitiva. Il primo è relativo alla cosiddetta “aberrazione” stellare, il fenomeno per cui, nel corso di un anno, una stella sembra non occupare mai la sua posizione media, ma in qualche maniera ci gira intorno con una piccola traiettoria ad ellisse. Il secondo riguarda invece l’etere.

Aberrazione stellare.

Come detto, il fenomeno dell’aberrazione stellare riguarda la presunta posizione di una stella nel corso dell’anno, tale per cui, tenendo fisso il telescopio puntato sulla stella nel corso dell’anno, la proiezione sulla lente lato astronomo percorre, nel corso dell’anno, una piccola ellisse. L’astronomo reale Bradley osservò che questa era dovuta al percorso che la Terra compie, nel corso di un anno, intorno al solo (diametro: 300 milioni di km). Altri però osservarono che anche se la terra stava ferma, ed era il Sole (ed il sistema stellare intero) a girare intorno alla Terra, il fenomeno sarebbe stato lo stesso. Ancora una volta: totale equivalenza dei due modelli, zero a zero e palla centro. Fino a che un italiano, tale Ruggero Boskovic, ebbe un’idea: bastava riempire il telescopio di acqua. Cosa succede con l’acqua? Succede che la luce della stella che entra nel telescopio viene rallentata dall’acqua e a questo punto le cose cambiano: se la Terra sta ferma e le stelle si muovono, non cambia nulla: l’aver rallentato la luce per l’ultimo tratto del suo cammino non altera la proiezione sulla lente dell’osservatore: tutto rimane come prima. Ma se è la terra che si muove rispetto a stelle fisse, l’aver rallentato il percorso della luce nel tratto finale fa “atterrare” la proiezione della stella in un punto diverso, dando origine così ad una ellisse diversa. Tutti furono d’accordo con l’idea di Boskovic, ma, alla fine? Chi se ne importava? Tutti sapevano che era la Terra a muoversi, per cui non valeva la pena di fare l’esperimento.

Fino a che un francese, Arago, mise dei prismi nel telescopio e notò dei comportamenti strani della luce, anche qui incompatibili con il movimento della terra. Allora un astronomo inglese, tale Airy, si decise a fare l’esperimento, con due telescopi identici, solo che uno dei due riempito d’acqua. E il risultato fu che le due proiezioni delle due ellissi erano identiche. Quindi, nessun movimento terrestre. Ma si poteva ammettere questo? No di certo, infatti l’esperimento passò alla storia come “l’Airy’s Failure (il fallimento di Airy)”, tanta era l’impossibilità a credere che la terra fosse ferma.

Michelson Morley e l’interferometro

Ho già accennato qui a questo esperimento, ma forse serve specificare un pochino meglio. Se siete su una barca su un lago immenso, e vedete una nave in lontananza che vi gira intorno, e vi venisse il  sospetto che siate voi, e non la nave, a girare intorno, potreste fare una prova molto semplice: mettere una mano in acqua e sentire la corrente. Se l’acqua (il vostro sistema di riferimento) è ferma, verosimilmente potrete concludere che siete voi fermi e la nave vi sta girando intorno. Basandosi su questo stesso principio Albert Michelson voleva vedere l’effetto della somma (o sottrazione) delle velocità della luce con quella della Terra, con uno strumento chiamato interferometro che mandava la luce avanti e indietro lungo due direzioni ortogonali, tali per cui, risentendo in maniera diversa dell’effetto del moto della terra, avrebbero dovuto rilevare la velocità della stessa (la spiegazione di dettaglio con relative formule matematiche la potete trovare qui). In sostanza, se c è la velocità della luce, e v quella della Terra, si sarebbe voluto vedere l’effetto della somma (o della sottrazione). Semplificando, per ragioni di spazio, quello che trovò Michelson fu, in buona sostanza, che

c  =  c – v  =  c + v .

C’era un modo molto semplice di spiegare la cosa (alla portata di uno studente delle medie, direi): concluderne che v è nulla, uguale a zero. Ma questo non poteva essere accettato, e gli scienziati si lanciarono ad inventare le teorie più assurde. E cominciò la famosa Teoria della Relatività, sia Ristretta che Generale.

All’inizio si erano ipotizzati errori di misura, magari dovuti al fatto che anche il Sole era in moto nello spazio, e quindi la velocità composta della Terra rispetto al Sole e quella del Sole davano una risultante nulla: bisognava ripetere l’esperimento 6 mesi dopo, quando la Terra sarebbe stata in posizione opposta rispetto al Sole: niente da fare, risultati identici. Allora qualcuno, come Lorentz, ipotizzò che un corpo che si muove nell’etere si contrae nella direzione del movimento. E di quanto si contrae? Ma guarda! Proprio della quantità esatta per far sembrare, con l’esperimento di Michelson-Morley, che il corpo sia fermo rispetto all’etere, da cui l’equazione della contrazione di Lorentz (peraltro mai dimostrata, effetto di pura speculazione).

Fino a che Einstein, negando l’esistenza dell’etere, riprese l’ipotesi di Lorentz aggiungendo che non solo la lunghezza si contrae, per un corpo in movimento, ma anche il tempo si contrae, cioè rallenta. Cosa questo significhi nessuno lo capì (nè lo si capisce a tutt’oggi), ma, tant’è, risolveva il problema della Terra ferma al centro dell’universo, con tutte le sue pericolose conseguenze e per questo si accettò anche questa assurdità di un tempo che rallenta. Con tutti i paradossi che ne conseguono, il più famoso dei quali è quello dei due gemelli, ma ormai la fama di Einstein era tale che nessuno se la sentì di contraddirlo.

A dire il vero furono in molti a contraddirlo, ma, alla fine, il sistema di censura/premio funzionò molto bene: solo chi era in linea con la versione ufficiale trovava posto nel sistema accademico scientifico. L’apparato scientifico infatti non è agnostico come ci vogliono far credere: spesso si creano delle teorie e delle spiegazioni ad hoc per giustificare posizioni precostituite. La contrazione di Lorentz è un esempio classico di questo tipo di invenzione; il tempo che rallenta un altro; la “materia oscura” (materia che secondo i cosmologi deve esistere, anche se non riusciamo a dimostrarlo, per restare coerenti con le nostre assunzioni di partenza) o l’ “energia oscura” (energia che non vediamo nè misuriamo ma che deve esistere per giustificare i nostri assunti fondamentali) sono altri esempi di spiegazioni ad hoc.

Sagnac smentisce Einstein

Vale la pena accennare ad un esperimento di un francese,  Sagnac, che dimostrò che non era vero quello che sosteneva Einstein, quando diceva che non esisteva l’etere o che la velocità della luce era un assoluto: facendo girare due fasci di luce in senso contrario su un tavolo rotondo, l’interferenza dei due fasci dopo aver compiuto un giro completo era diversa a seconda se il tavolo stava fermo o se ruotava, per cui la velocità della luce effettivamente si sommava e si sottraeva al moto del sistema di riferimento, eccome, e quindi le velocità, checchè ne dicesse Einstein e la sua Teoria della Relatività, erano diverse:

c  <>  c – v  <>  c + v

L’esperimento di Sagnac era tutt’altro che speculativo: l’effetto Sagnac è incluso infatti nei sistemi di posizionamento satellitare GPS (Global Positioning System), a riprova di una validità pratica e strumentale; ma Einstein non lo citò mai nei suoi scritti… dimenticanza?

Cosa comporta questo

Non era possibile accettare la conseguenza logica, razionale, scientifica degli esperimenti di Airy, Michelson-Morley, Sagnac: le conseguenze sarebbero state troppo pesanti, ammettere che la Terra era ferma e tutti i corpi celesti ci girano attorno, negare Copernico, era qualcosa che il sistema scientifico non era in grado di accettare. Anche perchè avrebbe ritirato in ballo l’ipotesi, a questo punto veramente difficile da confutare, di un Architetto, un Creatore, un Qualcuno (con la Q maiuscola) che ci avrebbe dovuto mettere proprio di proposito, lì al centro. E dopo il secolo dei lumi e dell’evoluzionismo di Darwin questo sembrava veramente troppo. Meglio stare in un punto a caso. Meglio che sia la Terra che gira intorno al sole, anche se nella Bibbia si dice che Giosuè avesse fermato il sole, non la Terra, a riprova del significato della nostra posizione nel cosmo.

Infatti, se veramente siamo al centro dell’Universo, possiamo continuare a pensare all’opera del Caso? E chi è questo signor Caso, che citiamo sempre? Queste osservazioni ci portano necessariamente ad un Progettista, un Ordinatore, un Creatore. E se questo Qualcuno ci ha messi qui, forse era perchè voleva dirci qualcosa? E possiamo far finta di non sentire, di non vedere, quando i segnali che ci arrivano, sempre più forti, man mano che progrediamo nelle nostre conoscenze scientifiche, sono tutti nella stessa direzione? Si dice che non ci sia peggior sordo di chi non vuol sentire. Ma se si tratta del nostro destino, faremmo meglio a prestare attenzione, ne va del significato della nostra stessa vita.

Un inciso. Se il fatto che la Terra possa essere immobile, al centro dell’universo, non vi fa nè caldo nè freddo, è probabile che sia perchè credete già all’opera di una Inteligenza Esterna. Io, ad esempio, non faccio fatica ad accettare questa ipotesi, ma il saperlo, di contro, non mi sconvolge più di tanto. Mi rendo conto della portata di queste scoperte, certo, ma per quanto mi riguarda, Dio avrebbe potuto benissimo fare un universo in cui la Terra si perde negli spazi remoti, pianeta insignificante di una stella insignificante che, insieme ad altri miliardi di stelle sta in una galassia insignificante che, insieme ad altri miliardi di galassie stanno nell’universo. Chi avrebbe potuto criticarLo?

Ma la cosa non è simmetrica: mentre il Creatore potrebbe avere i Suoi buoni motivi per qualunque collocazione, nel vasto universo, il caso no: per questo la scoperta del geocentrismo nell’universo non può lasciare indifferente chi crede che siamo frutto del caso, perchè è la prova che smentisce questa ipotesi. E per questo la comunità scientifica si è avventurata su percorsi sempre più impervi per giustificare, in maniere assurde come la contrazione del tempo, gli esperimenti che provavano la fissità della Terra nel cosmo.

Citazioni

Concludo riportando alcune citazioni famose a riprova di come, contrariamente a quello che si pensa, gli scienziati non escludono a priori la possibilità di un modello geocentrico, e questa esclusione è dovuta principalmente a motivazioni di carattere filosofico.

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“Posso costruire un universo sferico simmetrico con la Terra al centro, e questo non potrebbe essere confutato, sulla base di osservazioni. È possibile escluderlo solo per motivi filosofici. A mio avviso non c’è assolutamente nulla di sbagliato in questo. Quello che voglio mettere in evidenza è il fatto che stiamo usando criteri filosofici nella scelta dei nostri modelli. Un sacco di cosmologia cerca di nascondere questo.”

George F. R. Ellis, fisico.

“Non abbiamo nessuna prova a favore o contro tale ipotesi.

Lo crediamo per un motivo di modestia: sarebbe notevole se noi fossimo gli unici che possono dire di essere al centro dell’universo.”

Stephen Hawking, fisico

“In breve, tutto accade come se la Terra fosse ferma….”

Henrick Lorentz , fisico.

“Sono giunto alla conclusione che il moto della Terra non possa essere rilevato da un esperimento ottico.”

Albert Einstein

“Una grande quantità di ricerche sono state condotte sugli effetti del movimento della Terra. I risultati sono stati sempre negativi”

Henri Poincaré, fisico

“I dati dell’esperimento di Michelson-Morley erano quasi incredibili… C’era solo una possibile conclusione da trarne – che la Terra fosse ferma.”

Bernard Jaffe, fisico.

“Non possiamo sentire il nostro movimento nello spazio, né mai alcun esperimento fisico mai dimostrato che la Terra è in realtà in movimento.”

Lincoln Barnett, storico

“Allora, qual è quello giusto, il sistema il tolemaico o quello copernicano? Anche se spesso si sente dire che Copernico ha dimostrato che Tolomeo sbagliava, questo non è vero … uno potrebbe usare entrambe le rappresentazioni come modello dell’universo, perchè ciò che osserviamo dei cieli può essere spiegato sia assumendo la Terra ferma che il sole fermo.”

Stephen Hawking, fisico

“Ora vediamo che l’evidenza astronomica supporta la visione biblica della origine del mondo. I dettagli differiscono, ma gli elementi essenziali nelle racconto biblico della Genesi sono gli stessi: la catena di eventi che portano all’uomo è iniziata improvvisamente e bruscamente in un momento definitivo nel tempo, in un lampo di luce ed energia.”

Robert Jastrow, ex direttore e fondatore della Nasa