Le strade di Newton e di Einstein si sono incrociate ed è nato Galileo.
Esattamente il 15 dicembre scorso, quando due teorie si sono date appuntamento nello spazio, a circa 20mila chilometri sopra le nostre teste: la gravitazione universale e la relatività per avviare Galileo appunto, il primo sistema di posizionamento da satellite europeo.
Composto di circa 30 satelliti, il nuovo sistema di geolocalizzazione fa concorrenza a quelli americano (Gps - Global positioning system), russo (Glonass) e cinese (Beidou). E c’è dell’altro: Galileo è tutto in uno, la curvatura dello spazio-tempo, il big bang, i buchi neri e la gravitazione.
Qualcuno pensava forse che la matematica non fosse concreta? Essa consente nientepopodimeno di localizzarsi, spostarsi, lasciarsi guidare in città o da un punto all’altro del pianeta in totale sicurezza.
Vediamo ora come Einstein e la relatività hanno a che fare con i nostri spostamenti. Per capirlo meglio occorre sapere che l’affidabilità di tale sistema dipende dalla precisione con la quale il tempo viene misurato a bordo di ogni satellite. Un’operazione questa tutt’altro che semplice perché necessita delle correzioni di tipo relativistico atte a cancellare alcuni effetti indesiderati. L’universo è, infatti, particolarmente arguto e ci nasconde delle sottigliezze temporali così importanti da impedire qualsiasi precisa localizzazione se vengono ignorate. Come, per esempio, gli effetti della velocità: i satelliti, che portano orologi atomici, orbitano a 14mila chilometri orari e perciò subiscono, come ci spiega Einstein, una distorsione temporale di 7 microsecondi al giorno rispetto a chi rimane con i piedi sulla Terra. C’è poi da considerare ciò che deriva dalla relatività generale: in un campo gravitazionale più intenso il tempo è alterato. E, siccome i satelliti in orbita nello spazio subiscono un’attrazione gravitazionale circa 20 volte più debole rispetto alla nostra, risultano sfasati di 45 microsecondi al giorno. Ne risulta che il tempo dei satelliti è desincronizzato rispetto a quello sulla Terra. È, infatti, accelerato di circa 38 microsecondi ogni giorno e, se quest’effetto non fosse stato scoperto, l’indicazione data dal sistema si sposterebbe di 10 chilometri al giorno.
Credevate che fosse solo un navigatore?
