"Difficile da afferrare intuitivamente

L'ETH News: Hans-Rudolf Ott, lei è uno degli organizzatori del simposio sui 100 anni della teoria generale della relatività. Cosa è successo esattamente nel novembre 1915?
Ott: Nel giro di un solo mese, Albert Einstein presentò all'Accademia prussiana delle scienze quattro pubblicazioni sulla teoria generale della relatività. Dieci anni prima, aveva formulato un nuovo concetto di spazio e tempo, oggi noto come teoria speciale della relatività. Secondo questa teoria, sia lo spazio che il tempo dipendono dal punto di vista e dallo stato di moto relativo dell'osservatore. Ulteriori considerazioni sulla generalizzazione della teoria della relatività portarono poi Einstein a una teoria della gravitazione. A causa di grossi ostacoli matematici, solo nel 1915 a Berlino Einstein fu in grado di presentare la teoria generale della relatività in una forma per lui soddisfacente.

Tra il 1909 e il 1914, Einstein fu professore prima all'Università di Zurigo e poi all'ETH di Zurigo. Quanto c'è di Zurigo nella Teoria generale della relatività?
Einstein è stato determinante nello sviluppo della teoria durante il periodo in cui era professore all'ETH. Insieme all'amico Marcel Grossmann, professore di matematica all'ETH di Zurigo, nel 1913 produsse una "Bozza della teoria generale della relatività", che si avvicinava molto alla versione successiva del 1915. Grossmann sostenne Einstein in modo decisivo nella parte matematica.

Come fu accolta la Teoria della relatività generale?
La teoria generale della relatività è formalmente molto più complessa e matematica della teoria speciale della relatività. Anche negli ambienti scientifici, all'inizio solo poche persone la capivano davvero. Uno dei motivi è che la teoria è quasi impossibile da afferrare intuitivamente.

Cosa intendi con questo?
Il nostro sistema di navigazione satellitare GPS, ad esempio, sarebbe inutile se non tenesse conto degli effetti della relatività. Gli effetti della relatività influenzano la misurazione del tempo, cioè il movimento degli orologi utilizzati. Sia il movimento relativo dei satelliti rispetto alla Terra che la differenza di gravità tra i satelliti e la superficie terrestre influenzano la velocità degli orologi. Entrambi devono essere presi in considerazione durante la navigazione. Questo è intuitivamente difficile da capire. Ciò ha reso ancora più importanti le prove sperimentali della teoria della relatività generale. In particolare, nel 1919 fu dimostrata la deviazione della luce da parte della massa, cioè la gravità, postulata da Einstein. Questo fece di Einstein una sorta di pop star della fisica.

Quanto è importante oggi la teoria?
La fisica moderna sarebbe impensabile senza la teoria generale della relatività. ? fondamentale per la nostra comprensione del cosmo. Finora la teoria è stata confermata da tutti i test e gli esperimenti. Tuttavia, ci sono ancora domande in apertura.

Quale?
Nel prossimo futuro è imminente la rilevazione diretta delle onde gravitazionali, di cui Einstein aveva dedotto l'esistenza dalla sua teoria. Un passo importante in questo senso è rappresentato dal progetto LISA Pathfinder (cfr. Notizie ETH del 04.12.2013), a cui partecipano l'Università di Zurigo e l'ETH di Zurigo. Tuttavia, nessuno dubita che la rilevazione delle onde gravitazionali avrà successo. La sfida più grande sarà quella di combinare la teoria generale della relatività con la meccanica quantistica. Solo in questo modo sarà possibile rispondere ad alcune domande in apertura, come ad esempio come potrebbe essere nato l'universo o cosa succede nei buchi neri.

Albert Einstein è ancora una "pop star" oggi?
Il nome di Einstein è diventato un vero e proprio "marchio". Le manifestazioni sulla sua persona e sul suo lavoro attirano ancora molte persone interessate. ? sorprendente come una sola persona - inizialmente al di fuori del mondo accademico - sia stata in grado di realizzare una tale quantità di capolavori scientifici. Questo fascino ha certamente a che fare con il fatto che la maggior parte delle persone non comprende le sue teorie, ma ha comunque la sensazione che siano rilevanti e coerenti. Con il nostro simposio vogliamo dare un contributo per avvicinare e rendere più comprensibili queste teorie ai non addetti ai lavori.