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Più Veloci della Luce - Effetto Lense-Thirring

Non tutti sanno che la velocità della luce può essere violata in vari modi, uno di questi è ammesso dalla Relatività Generale attraverso l’effetto Lense-Thirring o di trascinamento o come detto in inglese di Frame-Dragging. Nel 1887 fu effettuato un famoso esperimento, che ha fatto la storia della scienza, con lo scopo  di misurare la velocità della Terra rispetto all’Etere: l’esperimento di Michelson-Morley. Fu un completo fallimento, e da quel fallimento venne fuori tutta una nuova fisica, ovvero la Relatività Ristretta e poi quella Generale. La velocità della luce da quel momento diventò un limite invalicabile e invariante rispetto a qualsiasi misura ed osservatore.

Ma qualche scienziato, per poter salvare la possibilità di poter avere a disposizione lo Spazio-Assoluto, si appellò alla teoria di Augustin Fresnel del 1818 che per la spiegazione dell’Aberrazione della Luce introdusse il concetto di trascinamento dell’Etere. Se l’etere si fa trascinare dai corpi, diviene impossibile poter misurare la velocità della terra rispetto ad esso fintanto che ci troviamo sulla superficie del pianeta in moto. Questo effetto molto probabilmente avrebbe falsificato l’esperimento non permettendo di eseguire la misura correttamente. L’apparato di misura trovandosi a Terra avrebbe subito il trascinamento dell’Etere, mettendo in moto lo Spazio-Assoluto. Una alternativa era quella di effettuare una misura fuori della Terra, ma ad oggi non mi sembra che vi siano stati esperimenti del genere, ma dato che sia la Relatività Ristretta che Generale si sono verificate essere valide in moltissime occasioni, molto probabilmente non si osserverà niente di nuovo. Ad ogni buon conto non si è ritenuta valida la possibilità di poter trascinare l’etere e quindi ogni ipotesi simile venne scartata. Quello che non viene citato o divulgato molto spesso è che in realtà un fenomeno simile è stato introdotto dalla Relatività Generale. Nel 1918, a pochi anni dalla pubblicazione della teoria, i fisici austriaci Josef Lense e Hans Thirring individuarono che un corpo in rotazione avrebbe trascinato lo spazio-tempo. Lense e Thirring avevano previsto che la rotazione di un oggetto induce la modifica dello spazio e del tempo tale da trascinare un oggetto circostante al di fuori dalla posizione che sarebbe invece prevedibile in base alla fisica newtoniana classica, un fenomeno chiamato anche effetto di trascinamento o di Frame-Dragging.

Vicino ad un buco nero rotante l’effetto sarebbe vistoso a tal punto da creare una zona chiamata Ergosfera, dove, anche se fosse presente del materiale fermo, benché risulti immobile rispetto allo spazio-tempo, si troverebbe a ruotare attorno ad un Buco Nero. Un fotone di luce emesso in tale zona, rispetto allo spazio-tempo locale, si propaga alla velocità della luce, ma per un osservatore esterno la sua velocità è pari alla somma di due velocità: la velocità della luce e quella dello spazio-tempo in moto. Pertanto un raggio di luce si propagherebbe più veloce del limite massimo ammesso dalla Relatività Ristretta nella direzione di moto della rotazione dell’Ergosfera (e quindi del Buco Nero), ma a velocità minore nella direzione di rotazione opposta della stessa quantità della velocità di propagazione dello spazio-tempo. Mentre per un Buco Nero Rotante l’effetto Lense-Thirring è elevato per quanto riguarda la Terra è estremamente piccolo, ma non per questo non è stato posto sotto misurazione.

L'effetto previsto è molto piccolo, circa una parte per trilione, tanto che per rilevarlo è necessario esaminare un oggetto molto massivo, o costruire uno strumento che sia molto sensibile. Nel 1976 Van Patten ed Everitt proposero una missione spaziale attraverso un paio di veicoli spaziali orbitanti in senso inverso. Come primo esperimento, fra il 1996-2004 furono utilizzati i satelliti LAGEOS, ottenendo delle misure con un’incertezza elevata del 10% e di seguito furono utilizzati i satelliti Gravity Probe B con misure simili. Qualcosa è stato rilevato ma ancora non si ha l’accuratezza per poter affermarla con certezza. Il 13 Febbraio 2012 è partita la missione Italiana LARES (Laser Relativity Satellite) dove si prevedere di portare la precisione della misura al 1%.