Il parziale fallimento del lancio di due satelliti della costellazione Galileo, il sistema spaziale europeo di navigazione, è servito a confermare la validità della relatività generale. Collocati per errore in orbite inutili per la navigazione, i due satelliti sono stati usati per effettuare un nuovo esperimento fisico destinato a mettere nuovamente alla prova la teoria di Einsteindi Megan Gannon / Scientific American

Raffigurazione di un satellte del programma Galileo dell'ESA. (Cortesia P. Carril and ESA)

Nell'agosto 2014 un razzo ha lanciato il quinto e sesto satellite del sistema di navigazione globale Galileo, la risposta da 11 miliardi di dollari dell'Unione Europea al GPS degli Stati Uniti. Ma i festeggiamenti si sono trasformati in delusione quando è apparso chiaro che i satelliti erano stati lasciati alle "fermate" cosmiche sbagliate. Invece di essere collocati in orbite circolari ad altitudini stabili, erano rimasti bloccati in orbite ellittiche, inutili per la navigazione.L'incidente, tuttavia, ha offerto una rara opportunità per un esperimento fisico fondamentale. Due gruppi di ricerca indipendenti - uno guidato da Pacôme Delva dell'Osservatorio di Parigi, in Francia, l'altro da Sven Herrmann dell'Università di Brema, in Germania - hanno monitorato i satelliti alla ricerca di "buchi" nella teoria generale della relatività di Einstein."La relatività generale continua a essere la descrizione più accurata della gravità, e finora ha resistito a un gran numero di test sperimentali e osservazionali", dice Eric Poisson, fisico all'Università di Guelph, in Ontario, che non è stato coinvolto nelle nuove ricerche. Tuttavia, i fisici non sono stati in grado di fondere la relatività generale con le leggi della meccanica quantistica, che spiegano il comportamento dell'energia e della materia a scala molto piccola. "Questa è una ragione per sospettare che la gravità non sia ciò che ha descritto Einstein", dice Poisson. "Probabilmente è una buona approssimazione, ma c'è dell'altro."La teoria di Einstein prevede che il tempo passi più lentamente vicino a un oggetto massiccio, e quindi un orologio sulla superficie terrestre dovrebbe ticchettare più lentamente rispetto a uno su un satellite in orbita. Questadilatazione temporale è nota come redshift gravitazionale. Qualsiasi sottile deviazione da questo modello potrebbe fornire ai fisici indizi per una nuova teoria che unifichi gravità e fisica quantistica.I due satelliti Galileo, malgrado fossero poi stati spinti su orbite più vicine a quelle circolari, stavano ancora "salendo e scendendo" di circa 8500 chilometri due volte al giorno. I team di Delva e Herrmann hanno osservato per tre anni in che modo le variazioni di gravità che derivavano da questi spostamenti alteravano la frequenza degli orologi atomici superprecisi a bordo dei satelliti.In un precedente test sul redshift gravitazionale - condotto nel 1976, quando il razzo suborbitale Gravity Probe-A fu lanciato nello spazio con un orologio atomico a bordo - i ricercatori avevano osservato che la relatività generale prediceva lo spostamento di frequenza dell'orologio con un'incertezza di 1,4 × 10 alla -4.I nuovi studi, pubblicati lo scorso dicembre sulle "Physical Review Letters" ( 1 2 ), hanno nuovamente verificato la previsione di Einstein e aumentato la precisione di un fattore 5,6. Così, per ora, la teoria centenaria continua a regnare.--------------------------(L'originale di questo articolo è stato pubblicato su "Scientific American" l'8 febbraio 2019 . Traduzione ed editing a cura di Le Scienze. Riproduzione autorizzata, tutti i diritti riservati.)