Teoria delle onde gravitazionali corso nuovo ottobre 2009 fino al marzo 2009 pratico su come costruire il sensore gravitazionale e come orientarlo e come vedere

il flusso di onde nella propria vita e tarare i propi scopi ed azioni in base a questo. per info solo email a loveenricovalbonesi@gmail.com

autore dei corsi è il dott. Enrico Valbonesi

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GRAVITÀ E ONDE GRAVITAZIONALI

L'esistenza delle Onde Gravitazionali fu postulata nel 1917 da A. Einstein nella sua Teoria della Relatività Generale. La Teoria della Relatività rappresenta gli eventi nello spazio quadri-dimensionale e descrive queste onde come increspature dello spazio-tempo ("ripples in space-time").

È ben noto in Fisica che le onde (acustiche, elettromagnetiche, marine, etc...) hanno il compito di trasportare energia e le Onde Gravitazionali non fanno eccezione in questo. Onde Gravitazionali vengono emesse a seguito di collassi e/o esplosioni di corpi celesti che posseggono intensi campi gravitazionali. Durante tali eventi, poiché il campo gravitazionale subisce un forte cambiamento, vengono emesse Onde Gravitazionali le quali trasportando energia (gravitazionale) consentono di ristabilire le condizioni di equilibrio intorno al corpo. Ad esempio, quando un corpo celeste collassa, la sua energia gravitazionale aumenta per cui si genera un'onda gravitazionale che preleva dall'ambiente circostante l'energia gravitazionale necessaria.

Sono evidenti le difficoltà interpretative di quanto appena detto se, come avviene con la Fisica di oggi, l'ambiente circostante risulta completamente "vuoto" e, quindi, anche "vuoto-di-gravità".

Qui, cercheremo di descrivere come sono fatte e come si generano, secondo noi, le Onde Gravitazionali. Ovviamente, non si possono comprendere le Onde Gravitazionali (e.g. gravità dinamica) senza aver prima compreso cosa è e come agisce la Forza di Gravità (e.g. gravità statica).

Cosa è la Gravità? Con quale meccanismo la Forza di Gravità agisce sui corpi? Sappiamo che la Gravità è qualcosa di statico che si trova concentrata intorno ai corpi, ossia intorno alla materia propriamente detta (protoni e neutroni) e che esercita una foza attrattiva sui corpi che si trovano nelle vicinanze. Sappiamo anche che più un corpo è grande, ossia più materia lo costituisce, tanto più la Forza di Gravità che è in grado di esercitare sugli altri corpi risulta elevata. Inoltre, oggi sappiamo anche un'altra cosa molto importante: se lo stesso corpo, con la stessa quantità di materia, viene concentrato in un volume minore (e.g. a seguito di un collasso) la sua forza di gravità risulta maggiore.

Quest'ultimo fatto, oggi, mette in seria crisi la Legge della Gravitazione Universale di Newton in quanto nella ben nota formula che la rappresenta compare soltanto la quantità di materia (e.g. massa) e non come questa risulta concentrata nello spazio.

Per "salvare" la Legge di Newton i Fisici hanno "inventato" la materia "oscura". Ossia, una sostanza che non si sa bene cosa sia ma che dal punto di vista gravitazionale si comporterebbe come materia effettiva, mentre sia da un punto di vista meccanico che elettromagnetico equivarrebbe al "nulla" o poco più. Inoltre, affinché la Legge di Newton possa continuare a funzionare per le strutture celesti di grandi dimensioni, questa materia "oscura" non si troverebbe concentrata verso il centro, come sarebbe più logico supporre, ma bensi' sulla periferia di esse! Ad esempio, per poter spiegare la maggiore velocità di rotazione delle stelle più esterne in una galassia, occorre che la materia "oscura" formi una specie di alone intorno alla galassia stessa.

Da non molto tempo sappiamo anche che strutture celesti di dimensioni molto più piccole di una galassia come il Sistema Solare hanno bisogno della materia "oscura". Le sonde Pioneer 10 e 11 lanciate negli anni '70 e che oggi si trovano a parecchie decine di AU di distanza (1 AU=distanza Sole-Terra), nel loro moto di allontanamento stanno subendo una decelerazione maggiore di quella che è in grado di prevedere la Legge di Newton. In altre parole, è come se queste sonde stessero attraversando una zona ricca di materia "oscura"!

La Fisica di oggi non ammette l'esistenza di alcun mezzo di trasmissione per le forze fondamentali della Natura (elettrica e magnetica e gravitazionale), e la Forza di Gravità viene spiegata ricorrendo ad una misteriosa "azione-a-distanza" tra i corpi. La Teoria della Relatività, con la spiegazione in termini di "curvatura dello spazio-tempo", non ha contribuito a migliorare questa situazione.

A noi non piace l'idea della materia "oscura", cosi' come non piace l'azione-a-distanza. Pertanto, abbiamo cercato una spiegazione della Gravità che fosse non solo più soddisfacente ma, anche, più utile, disposti anche a rinunciare ad una legge esteticamente molto valida come quella della di Newton.

Siamo convinti che la Gravità e le Onde Gravitazionali, cosi' come molte altre questioni della Fisica, possano essere ben comprese se si ammette che lo spazio non sia "vuoto" ma abbia caratteristiche fisiche (elettriche, magnetiche e gravitazionali) ben precise che dipendono dalla sua densità δ.

In questo spazio "fisico" trovano luogo l'energia elettrica, magnetica e gravitazionale. Quest'ultima è rappresentata mediante il suo stato di contrazione e l'energia gravitazionale contenuta in un metro cubo risulta direttamente proporzionale alla quantità di spazio in esso contenuta.

Per sua natura, la materia produce un addensamento dello spazio "fisico" intorno a se'. Tanta più materia è presente in una determinata regione tanto maggiore risulta questo effetto di addensamento, per cui la stessa quantità di materia concentrata in un volume più piccolo produce un addensamento di spazio maggiore.

La Forza di Gravità viene rappresentata mediante il gradiente di densità dello spazio "fisico", ma possiamo fare qualcosa di più: possiamo immaginarlo come un (super)fluido e associargli anche un gradiente di pressione (gravitazionale) in modo del tutto analogo a come si usa fare nella Meccanica dei Fluidi dove: d p = c² *d δ, with c, con c velocità di propagazione delle onde gravitazionali. In questo modo, possiamo immaginare la Forza di Gravità come una sorta di spinta di Archimede esercitata dallo spazio "fisico" sui corpi ed affermare, semplicemente, che:

"... un corpo immerso in un campo gravitazionale (e.g. regione di spazio "fisico" in cui è presente un gradiente di densità e, quindi, di pressione) riceve una spinta nella direzione e verso del gradiente stesso, in modo direttamente proporzionale all'entità di detto gradiente...".

e, poiché la spinta di Archimede, F, è direttamente proporzionale al volume di fluido "spostato" da corpo, ossia: F = - V * d p/d r = - V * c² *d δ/d r. In questo modo la forza di gravità viene a dipendere dalla massa, V * δ, di spazio "fisico" spostato e non dalla quantità di materia di cui il corpo risulta costituito!

Tenendo conto della proprietà fondamentale dello spazio "fisico": δ * c³ = costante si ottiene: F = V * δ * d c²/d r. Quindi, la differenza di potenziale (gravitazionale) tra il Punto 1 e il Punto 2 diventa: U₁ - U₂ = 3/2 * ( c₁² - c₂² ).

Dopo la densità dello spazio "fisico", la velocità della luce diventa il secondo parametro più importante nel rappresentare la Gravità. Il terzo parametro, ossia la dimensione caratteristica, ξ, della particella di spazio (e.g. lunghezza del lato del cubo) deriva dalla costante di Planck, h, attraverso la relazione: h = 1/4 * δ * c * ξ. Ma, questa è un'altra storia.

Un oggetto celeste collassato produce un campo gravitazionale più intenso perché il gradiente di densità è più elevato dello stesso oggetto collassato. In questo modo, non sono più necessari oggetti massicci per avere campi gravitazionali intensi. Ad esempio, un quasar che si trova al centro di una galassia ellittica gigante può benissimo avere una massa (intesa come materia vera e propria!) che è una frazione, anche piccola, di quella della galassia che lo ospita, purché questo occupi un volume molto piccolo. In altre parole, il quasar sia costituito da materia "collassata", ossia da materia priva o quasi di energia elettromagnetica. Non c'e' più bisogno, dunque, di molta materia "oscura" ma di poca materia "collassata" per giustificare gli enormi campi gravitazionali che si ritrovano intorno talune strutture celesti quali, ad esempio, gli ammassi di galassie.

Detto ciò sulla Gravità, possiamo ritornare alle Onde Gravitazionali.

Cosa accadrebbe al Sistema Solare se, per un qualunque motivo, il Sole dovesse iniziare a collassare e le sue dimensioni ridursi ad un valore tale che la densità dello spazio aumentasse di 1,000 volte ossia, con la velocità della luce 10 volte più piccola? Innanzitutto, si produrrebbe un'onda gravitazionale (negativa) che si propaga dal Sole verso l'esterno e tale da drenare verso il Sole la quantità di spazio necessaria per incrementarne il campo gravitazionale. Questa onda investirebbe i pianeti e gli altri corpi celesti presenti trascinando anch'essi verso il Sole, i quali si andranno a posizionare su orbite 10 volte più piccole congruenti con una velocità orbitale 10 volte inferiore.

Cosa percepiremmo, di tutto questo, noi che ci troviamo sulla Terra? Probabilmente, se il collasso avvenisse lentamente, molto poco o niente.

Infatti, poiché la materia che si trova immersa nello spazio "fisico", si "adatta" ad esso variando le sue dimensioni in modo inversamente proporzionale alla radice cubica della densità, anche la Terra e tutto ciò che si trova su di essa subiranno una contrazione simile a quella subita dal Sole. Anche noi subiremo una riduzione delle dimensioni della stessa entità, con il nostro metro campione che si sarà accorciato anch'esso!

Come si comporteranno i nostri orologi? Gli orologi continueranno a marciare come prima in quanto questi strumenti non vengono influenzati dal campo gravitazionale. Pertanto, non verrà da noi percepita alcuna variazione del periodo orbitale dei pianeti, le cui velocità orbitali si saranno, anch'esse, ridotte della stessa entità. Anche il conta-chilometri a bordo delle nostre automobili continuerà a fornirci le stesse indicazioni di prima, poiché il diametro delle ruote si sarà anch'esso ridotto!

Tutti gli altri strumenti di misura a nostra disposizione subiranno un analogo cambiamento. Ad esempio, nei circuiti elettrici le tensioni e le correnti circolanti si saranno ridotte e poiché anche i voltmetri e gli amperometri avranno subito una contrazione analoga, questi strumenti continueranno a registrare gli stessi valori di prima. I nostri computer e le centrali elettriche continueranno a funzionare come prima, con la frequenza della rete elettrica che sarà ancora di 50 Hz!

Cosa accadrebbe se, dopo il collasso, il Sole dovesse "sparire", "sepolto" dentro lo spazio stesso? Lo spazio addensato che ha intorno (e.g. il suo campo gravitazionale) non potrà mai "sparire" con esso. E venendo a mancare la materia del Sole che lo tratteneva, questo subirà una espansione, per portarsi in equilibrio con lo spazio circostante. In altre parole, verrà generata un'onda gravitazionale positiva (di contrazione) che provvederà a disperdere nell'ambiente circostante il campo gravitazionale "rilasciato" dal Sole.

Quando questa l'onda gravitazionale attraversa il Sistema Solare, iI pianeti verranno allontanati l'uno dall'altro e dal punto dove si trovava il Sole. Una volta che l'onda gravitazionale si sarà estinta e, tutt'intorno, lo spazio sarà ritornato a riposo (e.g. gradiente di densità nullo), i pianeti non saranno più soggetti alla forza di gravità del Sole e il loro moto subirà un profondo cambiamento; si disporranno su nuove orbite che dipenderanno dal campo gravitazionale residuo prodotto da essi stessi per cui inizieranno a ruotare l'uno intorno all'altro come fanno le stelle di un ammasso globulare, con Giove e Saturno che, per la loro maggiore massa, tenderanno a posizionarsi prevalentemente al centro.

L'onda gravitazionale produrrà, dunque, una espansione del Sistema Solare. Ossia, una sorta di micro-allargamento (locale) dell'Universo. Ora, provate a immaginare quanto spazio addensato possa esserci intorno a un quasar molto vecchio, che vive al centro di una galassia ellittica gigante, oppure all'interno di un ammasso di galassie. Se, improvvisamente, uno di questi oggetti super-massicci dovesse collassare e "sparire", la quantità di spazio che verrebbe rilasciata produrrebbe una espansione molto più grande. Se, poi, a collassare e "sparire" fossero qualche centinaio di questi oggetti all'anno, sparsi quà e là nell'Universo, allora l'effetto di espansione sarebbe di grandi proporzioni e noi vedremmo gli oggetti celesti allontanarsi da noi, più o meno, in modo direttamente proporzionale con la distanza, come viene rappresentato mediante la ben nota Legge di Hubble.

Dunque, con lo spazio "fisico" non ci sarebbe più bisogno dell'energia "oscura" per spiegare l'espansione dell'Universo, la quale avverrebbe a spese della (enorme) energia gravitazionale che i quasar accumulano durante la loro lunga esistenza.

Vogliamo concludere rimarcando un concetto molto importante: al variare della densità dello spazio la velocità della luce varia in proporzione diretta con le dimensioni fisiche dei corpi. E poiché anche le dimensioni degli interferometri variano della stessa entità, all'arrivo di un'onda gravitazionale questi strumenti non si accorgerebbero di nulla. Ora, sapete anche perché, nonostante gli enormi sforzi sostenuti per costruire interferometri sempre più grandi e costosi, questi strumenti non potranno mai "vedere" le Onde Gravitazionali.

Il ruolo fondamentale della velocita della luce di 1°

20 Giugno 2002

L'analisi dei collassi dei nuclei che costituiscono i Quasar a Nucleo Multi-

plo (QMN) nonche la ricerca di una soluzione semplice e soddisfacente per il

"rompicapo del rivelatore al solfuro di cadmio ci ha indotto a rivedere l'attuale

impostazione della Gravita e dell'Elettromagnetismo.

I punti alla base di questa nuova impostazione sono i seguenti:

1. esiste uno spazio "sico" le cui caratteristiche (elettriche magnetiche e grav-

itazionali) variano con la sua densita;

2. la velocita della luce varia in un campo gravitazionale;

3. le dimensioni siche dei corpi variano quando vengono immersi in un campo

gravitazionale.

Lo spazio diventa il "mediatore" (ossia, il mezzo di comunicazione) tra le tre

forze fondamentali della Natura (elettrica, magnetica e gravitazionale) per le quali

non e piu necessario ipotizzare alcuna "azione a distanza" 1.

Inoltre, l'esistenza di uno spazio "sico" ci consente di stabilire il legame tra

la Gravita e l'Elettromagnetismo. Vedremo come questo legame possa essere

realizzato in modo conveniente attraverso la variazione della velocita della luce.

Inizieremo con il riprendere il problema della Gravita, ossia lo studio di un Cam-

po Gravitazionale statico. Il problema delle Onde Gravitazionali, ossia lo studio

del Campo Gravitazionale dinamico, verra a
rontato successivamente.

1 Alcuni esperimenti

Gli esperimenti che vengono qui proposti hanno lo scopo di chiarire meglio il ruolo

fondamentale giocato dalla velocita della luce per un Campo Gravitazionale.

Esperimento 1. Si abbia un contenitore di forma cubica da 1 m di lato poggiato

su di un carrello che puo muoversi su dei binari (v. Figura 1).

1Mentre per l'Elettromagnetismo l'esistenza di uno spazio sico (etere) era gia stata

considerata da Faraday e Maxwell, per la Gravita ci risulta che nulla sia stato ancora fatto

Figura 1: Il volume V di 1 metro cubo

Consideriamo un corpo celeste di massa M molto grande e due superci equipoten-

ziali: la supercie A stessa del corpo ed una supercie B al di sopra di A. Un piano

inclinato sul quale puo muoversi il carrello mette in comunicazione le due superci

(v. Figura 2).

Riempiamo il contenitore con acqua per cui si ottiene un corpo di massa m

pari a 1,000 kg e allontaniamo il carrello dalla supercie A (e.g. tirandolo con una

fune da B) e portandolo sulla supercie B. Sia W il lavoro speso durante questa

operazione che supponiamo avvenga lentamente e senza attrito.

Sappiamo dall'esperienza che in B il corpo m ha aumentato il suo contenuto

di energia (potenziale) gravitazionale. Ossia, all'energia gravitazionale iniziale UA

posseduta dal corpo sulla supercie A si e aggiunto il lavoro W compiuto su di

esso durante lo spostamento:

U = UB ? UA = W (1)

Se consideriamo valida, per il momento, la seguente relazione tra energia, massa e

velocita della luce 2.

Energia massa c2 (2)

da questo esperimento, possiamo a
ermare (soltanto) che, durante lo spostamento,

l'energia e variata (aumentata) perche puo essere variata la velocite della luce c,

la massa m del corpo, oppure entrambe.

Esperimento 2. Supponiamo di compiere sul corpo m lo stesso lavoro W prece-

dente mantenendolo, in questo caso, sulla supercie A. Sappiamo dall'esperienza

2L'espressione (2) non deve essere confusa con la relazione di Einstein E = m c2, nella

quale vi e insita l'ipotesi che la velocita della luce sia costante. Con la (2) si accetta la possibilita

che anche c possa variare

????????

Figura 2: l'allontanamento da M della massa da 1,000 kg

che il corpo accelera portandosi ad una ben determinata velocita vA, costante (v.

Figura 3).

Il corpo m, in questo caso, ha acquistato un'energia cinetica T pari al lavoro

W compiuto. Ossia:

T =

m vA

2 = W (3)

Dall'esperienza acquisita sugli acceleratori di particelle, sappiamo che un corpo

all'aumentare della sua velocita aumenta la sua massa e che tale aumento m

risulta essere pari a:

m =

2 (4)

Una volta raggiunta la velocita vA, allontaniamo il carrello dalla supercie A facen-

dolo salire (per inerzia) sullo stesso piano inclinato dell'Esperimento 1. Sappiamo

dall'esperienza che man mano che il carrello si allontana dalla supercie A rallenta

spendendo progressivamente la sua energia cinetica acquistata in precedenza.

Possiamo anche dire che la massa m acquistata durante l'accelerazione viene

consumata progressivamente dal corpo per allontanarsi dalla supercie A. Raggiun-

ta la supercie B il corpo m ha speso tutta la sua energia cinetica e si trova nelle

stesse condizioni nali dell'Esperimento 1.

Quindi, sembra piu logico sostenere che nell'Esperimento 1, molto presumi-

bilmente, la massa m "propria" del corpo non e variata nel passaggio da A a B.

Ossia, da A a B e variata (aumentata) soltanto la velocita della luce c (per e
etto

della diminuzione del campo gravitazionale prodotto da M).

Con questo esperimento, quindi, si ra
orza l'idea che, in un campo gravi-

tazionale, possa risultare 3.

U UB ? UA m ?cB

? cA

2 (5)

In altri termini, l'energia (gravitazionale) posseduta dal corpo m risulterebbe diret-

tamente proporzionale al quadrato della velocita della luce del luogo dove questo

si trova immerso. Piu precisamente, in presenza di un campo gravitazionale la

velocita della luce e tanto maggiore quanto piu bassa e la sua intensita.

Figura 3: L'accelerazione e allontanamento da M della massa da 1,000 kg

3Vedremo che nella (5) vi e un coeciente numerico pari a 3/2. Ossia:

U UB ? UA =

2 ?cB

? cA

Esperimento 3. Poniamo sul carrello un un interferometro. Ossia, nella sostan-

za, un regolo (metro-campione) di lunghezza l e un'onda elettromagnetica stazionar-

ia la cui lunghezza d'onda sia sempre uguale o multipla di l (v. Figura 4).

Anche in questo caso, allontaniamo l'interferometro dalla supercie A, portan-

dolo lentamente in B. Sappiamo dall'esperienza che durante lo spostamento non si

osservano variazioni (signicative!) delle frange di interferenza.

Ora, se non si modicano le frange di interferenza signica che, nello sposta-

mento da A a B, il numero di onde contenute nel regolo e rimasto invariato.

Ossia,

costante (6)

e poiche nel passaggio da A a B e variata (aumentata) la velocita della luce c, per

la relazione fondamentale delle onde:

= c (7)

dove e la frequenza della luce laser, dobbiamo sostenere che nello spostamento

da A a B la lunghezza l del regolo varia in modo direttamente proporzionale alla

velocita della luce c: mentre la frequenza della luce rimane costante:

B = A = costante (8)

La quale sarebbe in accordo anche con il fatto sperimentale che nello spostamento

da A a B non si notano variazioni della frequenza della luce emessa dalla sorgente

laser dell'interferometro.

Possiamo riassumere i risultati di questo importante esperimento nel modo

seguente:

le dimensioni siche (lineari) dei corpi si modicano in modo direttamente

proporzionale alla velocita della luce;

la frequenza della luce non varia in un campo gravitazionale.

Abbiamo, in precedenza, chiamato tutto questo "accordo con la velocita della luce".

Continueremo ad usare questa dizione.

Esperimento 4. Nell'Esperimento 1 precedente sostituiamo il corpo di massa

m con un condensatore di capacita C. Sulla supercie A carichiamo il condensatore

con un generatore elettrico depositando sulle armature (che supponiamo essere

perfettamente conduttrici) una quantita di carica elettrica pari a QA (v. Figura

5).

Sappiamo dall'esperienza che al termine della carica la di
erenza di potenziale

tra le armature e pari a:

VA =

(9)

Figura 4: L'allontanamento da M dell'interferometro

Figura 5: Il condensatore C

mentre l'energia fornita si trova connata all'interno del dielettrico sotto forma di

energia elettrostatica, il cui valore risulta:

UA =

C V 2

A (10)

Allontaniamo, ora, il condensatore dalla supercie A portandolo lentamente in B

(v. Figura 6).

Ma poiche nel passare da A a B e variata (aumentata) la velocita della luce,

risulta variata (diminuita) anche la costante dielettrica! Quindi, anche in questo

caso dobbiamo sostenere che vi sia stato un aumento dell'energia (elettrostatica)

nel condensatore e che tale aumento sia uguale al lavoro m compiuto durante lo

spostamento da A a B 4:

U = UB ? UA = W (11)

In B il condensatore avrebbe un'energia pari a:

UB =

C V 2

B (12)

ed una di
erenza di potenziale tra le armature di:

VB =

(13)

Per cui, il lavoro speso per lo spostamento risulterebbe:

W UB ? UA =

2 C ?QB

? QA

C ?VB

? VA

2 (14)

Come e possibile che nel passaggio da A a B sia aumentata l'energia elettrostatica

del condensatore? Cosa ne e stato della carica elettrica Q e della di
erenza di

potenziale V ?

La risposta piu logica sarebbe, in questo caso, che nel passaggio da A a B

sono variate (aumentate) sia la carica elettrica che la di
erenza di potenziale sulle

armature!

La suddetta a
ermazione e, in parte, sostenuta dal fatto, ben noto in Elettro-

statica, che ogni qualvolta che varia la costante dielettrica del dielettrico di un

condensatore isolato varia la di
erenza di potenziale tra le armature 5.

Dal confronto della (5) con la (14) si ha un'indicazione molto forte che la

carica Q e la di
erenza di potenziale V possano variare in modo direttamente

proporzionale alla velocita della luce c:

(15)

4Potrebbe essere variato anche il peso del condensatore ma non suciente a spiegare il tutto,

in quanto possiamo sceglierlo di massa piccola a piacere e caricarlo con una quantita di energia

arbitraria

5La cosa piu inquietante e che, contrariamente a quanto ci viene indicato dall'Elettrostati-

ca, dobbiamo sostenere che al diminuire della costante dielettrica aumentano sia la di
erenza

di potenziale che la carica e viceversa! Vedremo, in seguito, che questa contraddizione e solo

apparente e puo essere facilmente superata se si considera che variano (aumentano) le dimensioni

siche del condensatore

Figura 6: L'allontanamento da M del condensatore C

(16)

Nella ipotesi di validita della (15) e (16) si avrebbe:

U W =

cA ?cB

? cA

2 =

cB ?cB

? cA

2 (17)

ma, per ora, non lo si puo ancora a
ermare con certezza in quanto non sappiamo

se nel passaggio da A a B sia variata anche la capacita C del condensatore 6.

Per cui, possiamo denire la massa "elettrica" del condensatore (ossia, la massa

associata all'energia elettrostatica) nel modo seguente:

m =

c2 =

2 =

2 = costante (18)

la quale, in modo del tutto analogo all'Esperimento 1, rimarrebbe invariata

durante lo spostamento da A a B.

Inne, poiche il numero di cariche elettriche sulle armature del condensatore

non ha subito variazioni (il condensatore e rimasto isolato durante lo spostamento),

ne deriva che passando da A a B deve essere, necessariamente, aumentata la carica

degli elettroni (e dei protoni)!

6Vedremo che la capacita rimane costante durante lo spostamento

Esperimento 5. Le conclusioni dell'Esperimento 3 ci consentono di estendere

con facilita i risultati ottenuti per il condensatore anche all'induttore.

Sostituiamo il condensatore dell'Esperimento 4 con un'induttore di induttan-

za L costituita da N spire di lo (perfettamente) conduttore.

Sulla supercie A carichiamo l'induttore facendogli circolare una corrente IA.

Sappiamo che la corrente IA, poiche non ci sono perdite, continua a circolare

all'interno dell'induttore (v. Figura 7).

Figura 7: L'induttore L

L'energia fornita all'induttore si trova, ora, sotto forma di energia magnetica,

il cui valore risulta essere:

UA =

L IA

2 (19)

mentre, il usso magnetico e dato da:

A = L IA (20)

Allontaniamo, ora, l'induttore dalla supercie A portandolo lentamente in B (v.

Figura 8).

Poiche nel passaggio da A a B e variata (aumentata) la velocita della luce,

deve essere variata (diminuita) anche la permeabilita magnetica! Quindi, anche in

questo caso dobbiamo sostenere che vi sia stato un aumento di energia (magnetica)

nell'induttore e che tale aumento sia uguale al lavoro W compiuto durante lo

spostamento da A a B. In B l'induttore avrebbe un'energia:

UB =

L IA

2 (21)

ed un usso magnetico di:

B = L IB (22)

La variazione di energia, nell'ipotesi che l'induttanza L rimanga costante sarebbe,

quindi:

W = UB ? UA =

L ?IB

? IA

2 L ?B

? A

2 (23)

Ma dall'Esperimento 4 sappiamo che la carica elettrica aumenta proporzional-

mente alla velocita della luce c, mentre dall'Esperimento 3 abbiamo visto che

l'orologio non varia in un campo gravitazionale. Per cui, anche la corrente I che

attraversa l'induttore deve variare in modo direttamente proporzionale a c! In

questo caso, si ha 7:

(24)

(25)

Inne, in virtu della (2), anche per l'induttore possiamo denire una massa "mag-

netica" nel modo seguente:

m =

c2 =

2 =

2 = costante (26)

la quale rimarrebbe invariata durante lo spostamento da A a B.

Esperimento 6. Nell'Esperimento 3 precedente, sostituiamo l'interferometro con

una scatola (a pareti perfettamente conduttrici) contenente della radiazione elet-

tromagnetica.

Sappiamo che all'interno della scatola il campo di radiazione e costituito dalle

onde stazionarie (modi di oscillazione) che si instaurano all'interno e che possono

essere rappresentate con la seguente espressione 8:

n =

8 2

c3 (27)

dove n rappresenta il numero di onde stazionarie per unita di volume che hanno

frequenze comprese tra e + .

Cosa accade se spostiamo la scatola da A a B (v. Figura 9)?

Per quanto si e detto in precedenza, poiche le dimensioni lineari della scatola

variano in proporzione diretta con la velocita della luce, il volume V della scatola

aumenta con il cubo della velocita della luce, per cui il numero di onde (stazionarie)

all'interno della scatola rimane costante!

7Anche qui, contrariamente a quanto ci viene indicato dall'Elettromagnetismo, dobbiamo

sostenere che al diminuire della permeabilita magnetica, aumentano sia la la forza magneto-

motrice che il usso e viceversa!

8La (27) e un'espressione ben nota in Fisica la quale viene ricavata con considerazioni essen-

zialmente di tipo geometrico. E utilizzata, ad esempio, nel calcolo della radiazione di un corpo

nero, nella teoria dei calori specici dei solidi e nell'acustica degli ambienti chiusi

Figura 8: L'allontanamento da M dell'induttore L

Questo risultato ci conforta in quanto nell'Esperimento 4 il numero delle

cariche elettriche sulle armature del condensatore rimaneva costante.

Nell'Esperimento 3 con l'interferometro abbiamo visto come l'onda elettro-

magnetica, nel passaggio da A a B, aumenta le "dimensioni" (ossia, aumenta di

lunghezza d'onda) della luce in modo direttamente direttamente proporzionale a

c. Ma che ne e della sua ampiezza?

In analogia con i precedenti esperimenti, dobbiamo ammettere anche qui che

l'energia dell'onda elettromagnetica aumenta in modo direttamente proporzionale

al quadrato della velocita della luce!

Ma sappiamo che l'energia di un'onda e direttamente proporzionale al prodotto

dell'ampiezza per la lunghezza d'onda per cui, nello spostamento da A a B, dob-

biamo sostenere che e variata (aumentata) la sua ampiezza in modo direttamente

proporzionale alla sua velocita c!

Dunque, in un campo gravitazionale un'onda elettromagnetica mantiene la sua

forma 9.

9Questa e la ragione principale per cui, all'arrivo di un'onda gravitazionale, noi non ci

accorgiamo di nulla!

Figura 9: L'allontanamento da M del volume V di radiazione e.m.

2 Una proprieta fondamentale dello spazio

Poiche le dimensioni lineari dei corpi variano in proporzione diretta con la velocita

della luce, anche il volume V del contenitore dell'Esperimento 1 aumenta in

modo direttamente proporzionale con il cubo di detta velocita. Ossia:

VB = VA cB

cA3

(28)

Inoltre, poiche la massa "propria" dei corpi non varia in un campo gravitazionale, si

ha che la densita dei corpi varia in modo inversamente proporzionale al cubo della

velocita della luce. Di conseguenza, anche la massa di spazio "sico" contenuta nel

volume V rimane costante! Per cui, anche la densita dello spazio varia in modo

inversamente proporzionale al cubo di c. Ossia:

B = A cA

cB3

(29)

La (29) rappresenta una proprieta fondamentale dello spazio "sico". Possiamo

scriverla anche nel modo seguente:

B c3

B = A c3

costante (30)

dove la costante puo essere determinata a partire dalle condizioni a "riposo" dello

spazio. Si ha 10:

costante = 1 c3

1 = 3 1017 ?3 1083

= 8:1 1042 kg=s3 (31)

3 Discussione

Quanto riportato nei paragra precedenti ci o
re notevoli spunti per una discus-

sione.

1. Un osservatore che e immerso nel campo gravitazionale (ad esempio, quello

in A, in B o quello a bordo del carrello) puo accorgersi che sono variate le

dimensioni (e.g. del carrello, contenitore, interferometro, etc...)?

La risposta e no! L'osservatore non si accorge di nulla perche anche il suo

"metro-campione" si modicato in accordo alla velocita della luce.

L'osservatore a bordo del carrello, man mano che ci si allontana dalla su-

percie A, non si accorge neanche che varia (aumenta) la distanza tra i

binari!

2. Lo stesso osservatore e in grado di accorgersi che e variata la di
erenza di

potenziale sulle armature del condensatore o la corrente attraverso l'indut-

tore?

Anche in questo caso la risposta e no! L'osservatore non puo accorgerci di

nulla in quanto anche gli strumenti indicatori quali voltametri, amperometri,

etc... si modicano essi stessi in accordo alla velocita della luce!

3. Cosa vedono gli altri strumenti ottici ed elettromagnetici (e.g. fotometri,

interferometri, etc...)?

Anche questi strumenti non sono in grado di accorgersi che e variata la

lunghezza d'onda della radiazione in quanto si modicano anch'essi in ac-

cordo alla velocita della luce! Cos come non sono in grado di accorgersi che

e variata l'energia della radiazione luminosa.

Un fotometro campione, ad esempio, misura di fatto una densita di energia,

ossia l'energia luminosa che colpisce l'unita di supercie fotosensibile. Poiche

anche la supercie, come l'energia, varia con il quadrato della velocita della

luce, questo strumento non e in grado di accorgersi di nulla 11!

10La densita dello spazio (a "riposo") si puo calcolare facilmente a partire dalla massa del

protone e dal volume dell'elettrone. Tale valore risulta essere pari a: 1 = 3 1017 kg=m3

11Fin'ora se ne accorge solo il nostro rivelatore, in quanto il fotoresistore al solfuro di cadmio

varia la sua resistenza elettrica in funzione dell'energia e
ettiva dei fotoni che lo colpiscono,

mentre il numero di fotoni emessi nell'unita di tempo dal diodo a vuoto rimane costante (poiche

la corrente anodica viene mantenuta rigorosamente costante)!

4. Dalla Terra possiamo accorgerci che e variata (diminuita) la velocita della

luce sulla supercie del Sole?

La risposta e no! Non possiamo accorgerci di questo perche la radiazione

emessa dal Sole che man mano che si avvicina alla Terra aumenta la sua

lunghezza d'onda in modo proporzionale con la velocita di propagazione c.

In Appendice A.1 e riportato il calcolo di questa variazione nel caso del

Sole.

5. Che strumento e, dunque, l'interferometro?

Possiamo pensare all'interferometro come ad un metro-orologio, ossia uno

strumento doppio, in cui il tempo e un tutt'uno con la lunghezza 12.

un metro-campione perche contando il numero di onde, di una ben de-

terminata radiazione elettromagnetica, contenute nel regolo siamo in grado

di determinarne la sua lunghezza. E nello stesso tempo anche un orologio-

campione perche contando il numero di onde contenute nel regolo (di lunghez-

za nota) siamo in grado di determinarne la frequenza.

Nella sostanza possiamo dire che e un metro-campione perche il numero di

onde in esso non cambia (anche se varia la velocita della luce!) ed a un

orologio-campione perche la frequenza non varia (anche se varia la velocita

della luce!).

6. Cosa vede l'osservatore B man mano che il carrello gli si avvicina?

Il contenitore da 1 m3 che si trova in A e piu piccolo di quando e in B, ma

l'osservatore che si trova in B non e in grado di accorgersene in quanto la luce

che lo "rappresenta", arrivando in B ha una lunghezza d'onda piu grande.

Ossia, emphil contenitore che si trova in A viene visto da B sempre pari a

1m3 dove, pero, il suo metro-campione e "sicamente" piu grande di quello

in possesso all'osservatore che si trova in A!

Dunque, le dimensioni dei corpi immersi in un campo gravitazionale che si

misurano dal di fuori (del campo gravitazionale) non sono quelle reali ma

bensmaggiori.

In altri termini, il campo gravitazionale agisce nei nostri confronti (ossia nei

confronti dei nostri occhi) come una lente che ci fa vedere gli oggetti in esso

immersi piu grandi di quelle che sono nella realta!

In Appendice A.2 e riportato il calcolo di questa variazione nel caso del

Sole.

7. Cosa accade alla luce quando attraversa un campo gravitazionale?

12Questo (semplice) legame tra lunghezza, velocita di propagazione e tempo sono caratteristiche

delle linee di trasmissione.

La luce nell'attraversare un campo gravitazionale subisce un rallentamento

e un cambiamento della sua direzione a causa della variazione dell'indice di

rifrazione dello spazio, il quale, analogamente a quanto avviene per gli altri

parametri quali la costante dielettrica e permeabilita magnetica, aumenta

all'aumentare della sua densita.

Cio che possiamo vedere molto bene, dunque, e la deformazione prodotta da

un campo gravitazionale molto intenso su oggetti celesti (e.g. galassie) che

si trovano al di la di questo. A tale riguardo e molto convincente osservare

gli archetti che si vedono intorno agli ammassi di galassie (v. l'ammasso di

galassie Abell 2218) 13.

8. Che ne e del redshift "gravitazionale"?

Il redshift gravitazionale, ossia la diminuzione della frequenza della luce quan-

do questa attraversa un campo gravitazionale, non esiste in quanto gli orologi

in esso immersi non variano!

Il redshift che talvolta si osserva in alcuni oggetti celesti e dovuto ai moti

locali di questi rispetto a noi.

9. Che ne e della relazione di Einstein?

E = m c2 (32)

Questa espressione non ci e di nessun aiuto in un campo gravitazionale in

quanto la velocita della luce varia. In un campo gravitazionale risulta piu

utile la seguente espressione:

E m c2 (33)

a condizioni di dare un signicato piu adeguato alla massa m.

10. E ben noto che per poter spiegare il comportamento della radiazione al-

l'interno della scatola, ad ogni modo di oscillazione (onda stazionaria) e

necessario attribuire un'energia che e direttamente proporzionale alla sua

frequenza secondo la relazione:

E = h (34)

dove h e la costante di Planck.

Pertanto, anche questa relazione non e di nessun aiuto in un campo gravi-

tazionale in quanto la frequenza della radiazione non varia, mentre sappiamo

che varia l'energia.

13Non e molto corretto parlare, in questo caso, di lente gravitazionale in quanto non esiste

un vero e proprio "e
etto lente" in cui si ha una concentrazione dei raggi luminosi da parte del

campo gravitazionale. Cio che avviene, qui, e soltanto una deformazione degli oggetti.

Ne consegue che, nello spostamento da A a B, deve necessariamente variare

la costante di Planck h! Ossia, in un campo gravitazionale si avrebbe, invece:

E h (35)

Ma perche non ci accorgiamo che varia la costante h di Planck? La costante h

di Planck e un'energia per un tempo e, poiche il tempo non varia, h e di fatto

un'energia e, quindi, vale quanto e stato gia detto al Punto 3 precedente.

11. Che ne e della massa gravitazionale di M?

Un osservatore a bordo del carrello, man mano che si allontana dalla supercie

A vede aumentare la massa gravitazionale di M, in quanto alla massa propria

di M si aggiunge l'"addensamento" dello spazio prodotto da M stessa.

Ossia, per la massa gravitazionale vale la seguente importante relazione:

massa gravitazionale = massa propria+00 addensamento00 dello spazio

In altre parole, spostandoci da A a B, il campo gravitazionale per un verso

si riduce quadraticamente con la distanza da M (e
etto geometrico) e per

l'altro aumenta per e
etto dell'addensamento dello spazio.

Tutto questo si traduce, in pratica, in una deviazione dalla Legge della

Gravitazione di Newton.

Questo aumento della massa gravitazionale e signicativo solo nel caso di

sistemi molto massicci (e.g. moto delle stelle intorno alle galassie o nel caso

dei QNM).

Per oggetti celesti delle dimensioni del Sole questo e
etto risulta molto piccolo

puo essere percepito solo a grande distanza 14.

12. Che ne e della "materia oscura"?

La "materia oscura" in quanto materia, quindi, non esiste. Cio che esiste

e l'addensamento dello spazio che la materia produce intorno a se e che si

comporta a ni gravitazionali come vera materia!

4 Un nuovo schema di riferimento

Prima di riassumere quanto n qui detto, occorre fare due precisazioni molto

importanti.

Non e il campo gravitazionale a modicare la densita dello spazio, ma e

la presenza della materia a produrre l'addensamento dello spazio intorno ai

corpi.

14Si veda, a questo proposito, la decelerazione (anomala) del Pioneer 10

Ossia, passando da A a B il campo gravitazionale si modica perche e la

densita dello spazio (e, quindi, la velocita della luce) che si modica e non

viceversa.

Non e il campo elettrico (o il campo magnetico) a modicare la costante

dielettrica (o la permeabilita magnetica), ma e la costante dielettrica (o

la permeabilita magnetica) che, a causa della variazione della densita dello

spazio, modica il campo elettrico (o il campo magnetico).

Ossia, passando da A a B non e il campo elettrico (magnetico) che varia,

ma varia la carica (corrente) che produce quel determinato campo elettrico

(magnetico).

Le suddette precisazioni rappresentano due punti molto importante in questa

nuova impostazione della Gravita, in quanto ci consentono di stabilire il legame

tra il Campo Gravitazionale, il Campo Elettrico ed il Campo Magnetico.

Lo schema logico sarebbe, dunque, il seguente. Allontanandoci da un corpo

celeste, ossia spostandoci da un punto a piu alta gravita verso un punto a piu

bassa gravita si ha che:

! diminuisce la densita dello spazio

per cui,

! diminuisce la costante dielettrica

! diminuisce la permeabilita magnetica

! aumenta la velocita della luce

! aumentano le dimensioni siche dei corpi

mentre,

! non varia la frequenza degli orologi (oscillatori)

! non varia la massa "propria" (o particellare) dei corpi

e, quindi,

! aumentano sia la carica elettrica che la corrente elettrica

! aumenta la lunghezza d'onda della radiazione elettromagnetica

! aumenta la massa gravitazionale

! aumenta l'energia (in modo direttamente proporzionale c2)

Vedremo, invece, che non variano:

! la capacita di un condensatore

! l'induttanza di un induttore

! la resistenza di un resistore

Si vuole concludere evidenziando come la interpretazione del comportamento

dell'interferometro in termini di velocita della luce variabile ci fornisce uno dei

contributi pi importanti.

L'esperimento con l'interferometro fatto da Michelson e Morley alla ne del

1800, la cui interpretazione in termini di velocita della luce costante aveva decretato

la morte dello spazio (etere) di Faraday e Maxwell, qui con l'interpretazione in

termini di velocita della luce variabile diventa una delle prove piu evidenti della

sua esistenza!

A APPENDICE

A.1 La variazione della velocita della luce sul Sole

Sulla base di quanto e stato riportato nel testo, sulla supercie del Sole vale la

seguente relazione:

2 ?c2

? c2

1 = ?

G M

(36)

dove M e R sono, rispettivamente, la massa e il raggio del Sole mentre c1 e la

velocita della luce in assenza di campo gravitazionale. Poiche:

? c2

2 c1 ?c ? c1

possiamo approssimare la (36) e ottenere per la variazione della velocita della luce:

c ?

G M

3 c1 R

(37)

Sostituendo i valori numerici si ottiene:

6:67 10?11 2 1030

3 3 108 695 106 = 213 m=s

Ossia, si ricava che sul Sole la velocita della luce e di 213 m/s piu bassa rispetto a

quella che si avrebbe nello stesso punto in sua assenza.

Sulla Terra la variazione della velocita della luce dovuta alla presenza del Sole

e, invece:

?cEarth = ?

G M

3 c1 dSE

(38)

dove con dSE si e indicata la distanza Sole-Terra. Sostituendo i valori numerici si

ottiene:

?cEarth

6:67 10?11 2 1030

3 3 108 150 109 = 1 m=s

A.2 Le dimensioni e
ettive del Sole

Sulla base di quanto riportato nel testo le dimensioni dei corpi immersi in un campo

gravitazionale sono direttamente proporzionali alla velocita della luce in quel punto.

Per cui il raggio del Sole misurato fuori del suo campo gravitazionale e superiore

a quello e
ettivo di una quantita pari a:

?R1 = R

695 106 213

3 108

491 m

Ossia, il raggio e
ettivo del Sole e di soli 491 m inferiore a quello si misurerebbe

fuori dal suo campo gravitazionale.

COSA SONO LE MACCHIE SOLARI?

Tratto da: Come affrontare il Crollo Economico del 2006 - 2007 di M. Weels Mandeville.
Macro Edizioni, pp. 284-286.

Le macchie solari appaiono come "piccole" macchie scure sulla superficie del sole. Sono facili da osservare e contare se la luce solare viene molto filtrata. Furono notate per la prima volta (in base ai documenti occidentali) nel 325 a.C. da Teofrasto, uno scienziato greco, e sono state contate a intervalli regolari fin dalla metà del XVII secolo.

Compaiono e scompaiono in cicli di circa 11 anni, come indicato nel grafico qui sopra. Gli astrofisici moderni immaginano queste "piccole" macchie scure come intense bolle ' di energia magnetica che per qualche motivo raffreddano i gas caldi al loro interno, in modo che appaiano scure rispetto all'atmosfera solare circostante. Queste bolle "fredde" in realtà non sono molto piccole, piuttosto spesso hanno le dimensioni della Terra ed è possibile vedere anche macchie molto più grandi della Terra Si possono reperire dati fisici più approfonditi sui siti web della NASA e della NOAA, al seguente indirizzo: www sec.noaa.gov/primer/primer.html

Durante la prima guerra mondiale, A.L.Tchijevsky, professore russo di astronomia e fisica biologica, notò che dopo le eruzioni solari avevano luogo battaglie particolarmente spietate Poiché le macchie solari furono in un periodo di picco massimo nel 1916-17, non c'è dubbio che la guerra e le sue svariate battaglie furono fortemente stimolate dalle energie emesse dal sole.

Affascinato dal collegamento fra comportamento umano e fisica solare, Tchijevsky elaborò un "Indice dell'eccitabilità della massa umana. Compilò le storie di 72 paesi dal 500 a.C. al 1922 per fornire un solido database a supporto delle sue correlazioni. Dopo aver classificato gli eventi più importanti, Tchijevsky scoprì che oltre 1'80% degli eventi umani più significativi, in gran parte collegati a guerre e violenza, si erano verificat più o meno nei 5 anni di massima attività delle macchie solari.

Tchijevsky continuò a osservare che la Rivoluzione russa del 1917 si verificò durante il picco del ciclo delle macchie solari. Sfortunatamente, questa fu una delle osservazioni scientifiche più costose visto che gli valse circa 30 anni di prigione perché la sua teoria contrastava con la "dialettica marxista".

Il collegamento "solare" con gli eventi terrestri da allora è stato studiato, ma gran parte dell'attenzione è stata rivolta al sole o all'impatto del ciclo sul clima, sul tempo, sull'agricoltura, sui mercati delle merci e altri fenomeni non dipendenti dall'uomo. La consapevolezza dell'impatto dell'uomo, che è molto più significativo della nota influenza esercitata dalla luna piena, non è stata accettata. Molti uomini, diversamente dalle antiche civiltà come Egizi, Sumeri, Bhararti, Maya e Cinesi, sono fortemente riluttanti ad ammettere che il loro comportamento collettivo sia fortemente influenzato dal sole. Preferiscono credere che sia la ragione a governare la società.

Il testo segue dopo l'immagine.

Immagine tratta da: www.swpc.noaa.gov/SolarCycle/SC24/index.html

L'ENIGMA DELLE MACCHIE SOLARI

Tratto da: http://cosco-giuseppe.tripod.com/medicina/macchie_solari.htm

Questo articolo di Giuseppe Cosco, visto l'altissimo interesse suscitato dall'argomento trattato, è stato pubblicato da due diffusissime riviste: "Nexus. New Times Magazine" (Ed. Italiana), n. 5, Maggio-Giugno 1996 e "Oltre la conoscenza", n. 19, Dicembre 1997.

SECONDO ALCUNI STUDIOSI IL NOSTRO ASTRO E' RESPONSABILE DI INFARTI, SUICIDI, EPIDEMIE E TERREMOTI

Il Sole non è solo apportatore di luce e calore, essenziali per la vita sulla Terra, ma interferisce pericolosamente con tutti i processi vitali del nostro pianeta. Studi molto seri attribuiscono all'attività solare effetti negativi sulla psiche umana; inoltre provocherebbe epidemie e perfino sconvolgimenti sociali.

Prima di tutto qualche dato essenziale per conoscere alcuni aspetti importanti del nostro sole. Dalla sua superficie, chiamata fotosfera, si diffondono sulla Terra luce, calore, onde di uguale frequenza di quelle radio e radiazioni corpuscolari.

Il peso di materia che il sole, ogni secondo, irradia nello spazio, sotto forma di luminosità, è di quattro milioni e mezzo di tonnellate. Sulla terra, ogni giorno, arrivano 160 tonnellate di luce. Vale la pena constatare, a questo punto, che l'energia utilizzata da tutti gli abitanti del nostro pianeta, in un secondo, non supera il miliardesimo di grammo. Tutto ciò fa riflettere sull'imponenza dei processi nucleari all'origine dell'attività solare. Osservando con attenzione una foto del Sole in cui erano presenti delle macchie scure, l'astronomo Paul Muller, così descrisse il fenomeno, per altro già notato da tempi lontanissimi: "Si tratta... di buchi o di depressioni considerevoli, che vanno da qualche centinaio a diverse migliaia di chilometri; nel più grande di essi, tutta la terra entrerebbe agevolmente".

Sotto la cromosfera si estende la fotosfera, ben visibile durante le eclissi di Sole. Qui avvengono le eruzioni solari, getti di materia incandescente, che possono raggiungere altezze di molte centinaia di migliaia di chilometri. L'osservazione più antica delle macchie solari è dovuta ai cinesi e risale al 165 a.C. La scoperta della periodicità delle macchie solari, ciclo undecennale, fu documentata e descritta da un astronomo dilettante H.F. Schwabe, nel 1843. Le particelle elettrizzate scagliate dal sole sulla terra, suscitano vere e proprie tempeste magnetiche.

Oggi "sappiamo - scrivono H.J. Eysenck e D. K. B. Nias - che le macchie solari sono aree della superficie solare dove a un freddo anormale si associa un'intensità magnetica molto alta. ...emettono grandi quantità di altre radiazioni ed emanano anche particelle cariche. Le radiazioni impiegano circa otto minuti a raggiungere la terra e le particelle cariche un giorno o più. Le macchie producono anche un aumento del 'vento solare', una corrente continua di gas ionizzato che esce dal sole. Non si sa perché il sole abbia le macchie, né si sa per certo che cosa esse siano in realtà. ...Le macchie solari appaiono e scompaiono continuamente. La loro durata è soggetta a una grande variabilità, alcune durano solo un paio di giorni, mentre altre possono durare oltre un mese, ma prese nel loro insieme hanno un andamento ciclico che aumenta fino a un massimo di attività mediamente ogni 11,1 anni".

"Sulle macchie solari, nel frattempo, - dice Lorenzo Pinna su "Focus" (N. 58 - agosto 1997)) - si indaga con la tecnica dell''eliosismologia'. Uno speciale telescopio, chiamata Michelson doppler Imager, tiene sotto controllo una griglia formata da un milione di punti sulla fotosfera. Gli astrofisici hanno così scoperto che i gas si propagano nella zona convettiva a oltre un Km al secondo, cioè più rapidi di un jet militare, e che forti campi magnetici si creano dove i flussi di gas convergono. Sarebbero cioè i gas, nel loro moto turbolento, a 'comprimere' le linee dei campi magnetici creando zone di magnetismo più intenso: le famose macchie".

Vi sono relazioni tra l'intensità delle macchie solari e certe perturbazioni psichiche? Sembrerebbe proprio di si. Per quanto riguarda i suicidi (e non solo) significative relazioni erano state ipotizzate già da molto tempo. B. e T. Dull, più di sessanta anni fa, comunicarono, dopo anni di studi, che avevano osservato sensibili aumenti di suicidi, l'8%, in giorni di grande attività solare. Un altro settore di ricerca ha individuato perturbazioni di questo tipo quale causa di incidenti. Due ricercatori Tromp (1963) e Lynn (1971) hanno pubblicato lavori del genere. Nel primo R. Reiter dopo aver studiato 362.000 incidenti accaduti, in 2 anni, nell'industria, aveva scoperto che questi avevano subito incrementi dal 20 al 25 % in periodi di intensa attività solare. Reiter in un secondo studio, relativo a 21.000 incidenti stradali, aveva ottenuto analoghi risultati.

Sono state trovate relazioni, anche, tra gli infarti cardiaci e le perturbazioni solari. Nel 1959, sul Bollettino dell'Accademia di Medicina del numero di marzo, il dott. M. Poumailloux, primario di cardiologia all'ospedale parigino Saint-Antoine scriveva: "le nostre constatazioni hanno fatto apparire una correlazione veramente impressionante tra l'aumento degli infarti al miocardio, in certi periodi di massima attività solare e di punte di agitazione geomagnetiche". Già nel 1945 era stato osservato che la curva della mortalità per malattie di cuore nell' ex Unione Sovietica era stata in stretta relazione con l'indice delle macchie solari. (Fonte: Pejarskaia, citato da N. Schulz, Annales médicales de Nancy, maggio 1962, pag. 182).

In India uno studio in tal senso è stato condotto dai dottori Malin e Srivastava (1979). Il periodo preso in considerazione va dal 1967 al 1972. Furono studiati 5000 casi di ricovero per infarto avvenuti in due ospedali e studiati in relazione all'indice giornaliero di attività geomagnetica terrestre in rapporto all'intensità delle macchie solari. Il risultato a cui pervennero i due studiosi fu molto significativo.

Lo scienziato sovietico A.L. Tchijewsky (1897-1964), professore alla Facoltà di medicina dell'Università di Mosca, che aveva a lungo studiato il problema, raccogliendo dati da 72 paesi fin dal 600 a.C., scoprì un evidente parallelismo tra le epidemie in genere, le guerre, le grandi migrazioni e le rivoluzioni in rapporto al ciclo undecennale del sole. La sua tesi è che tutte le epidemie e i grandi cambiamenti sociali mostrano una periodicità undecennale. Era conosciuta e da molto tempo una periodicità di circa undici anni per la difterite, ma se ne ignorava il motivo. Tchijewsky ne evidenziò il parallelismo col ciclo undecennale del sole. Identica relazione evidenziò lo studioso russo, per la meningite cerebrospinale, che studiò in diversi Paesi e i cicli delle macchie solari, negli anni 1800-1920. Il dott. B. Rudder, direttore della Clinica Pediatrica dell'Università di Francoforte, confermò con successive e più estese ricerche le conclusioni di Tchijewsky.

Altri lavori documentarono un rapporto tra il ciclo undecennale solare e l'infezione difterica e il numero dei casi avutisi a Vienna e a Budapest (osservazioni fatte sugli anni: 1885 - 1900 - 1905 - 1910 - 1915 - 1920 - 1925 - 1930 - 1935). (Fonte: H. Berg, Io Symposium international sur les relations entre phénomènes slaires terrestres en chimie-physique et biologie, Presses Académiques Européennes, Bruxelles, 1960, pag. 160).

L'influenza periodica sulla biosfera

Nel 1915 Alexander Tchijewsky pubblicava un lavoro dal titolo: "Influenza periodica del Sole sulla biosfera", nel quale dimostrava la relazione tra i fenomeni di perturbazione solare e la vita sulla Terra. Lo scienziato scoprì, pure, una significativa coincidenza con le maggiori epidemie di peste e la periodicità delle macchie solari. Per questo studio risalì fino al VI secolo della nostra Era. Studiò ottanta epidemie di peste, verificatesi tra il VI e il XIX secolo, in Europa, scoprendo che ben 52 di queste, il 65%, si erano scatenate in periodi di massima attività del Sole. La tesi di Tchijewsky è, in sostanza, che le epidemie, similmente al Sole, hanno una periodicità di circa undici anni.

Segue uno specchietto, tra epidemie di colera ed attività solare, riportato nel suo lavoro in lingua russa: "Trattato di climatologia biologica e medica" (1934), al capitolo: "Azione dell'attività solare sulle epidemie" (pagg. 1034-1041):

ATTIVITA' SOLARE			EPIDEMIE DI COLERA
MASSIMA 1816 1830 1837 1848 1860 1870 1883 1894	MINIMA 1823 1833 1837 1856 1867 1878 1889 1900		INIZIO 1816 1827 1844 1863 1870-72 1883 1890	MASSIMO 1817 1829-31 1848 1863-66 1883-86 1892-94	FINE 1823 1833 1857 1875 1889

Il mondo accademico si espresse molto positivamente sul lavoro dell'instancabile ricercatore. A tal proposito Lev Brovov scrisse che la: "commissione, presieduta dal prof. B. M. Kedrov, concluse che numerosi lavori e idee di Tchijewsky erano di un valore scientifico notevole".

Altri studiosi continuarono le ricerche di Tchijewsky ottenendo sempre risultati che dimostravano una effettiva influenza solare sulla vita della Terra. Per più di 20 anni il biologo giapponese Maki Takata (1951) lavorò sul test che serviva a misurare l'albumina del siero sanguigno. Il test denominato Reazione di Takata, consente il calcolo dell'Indice di flocculazione dell'albumina nel sangue. L'indice è piuttosto costante nei soggetti maschili sani, nella femmina, invece, è influenzato dalle mestruazioni.

L'Indice di flocculazione, in alcuni periodi, varia improvvisamente. Lo scienziato giapponese scoprì che queste improvvise impennate dell'indice avvenivano parallelamente su scala mondiale poiché si verificavano in più persone, pure, lontanissime tra loro. Takata pensò che il fenomeno avesse una relazione con l'attività solare. In una serie di lavori studiò e descrisse il fenomeno constatando, tra l'altro, che: "l'indice aumenta ogni qual volta che l'attività solare è massima o quando le eruzioni o le macchie appaiono al centro del disco solare...".

Il sangue è, pure, influenzato dai venti solari. Schulz aveva osservato che "la configurazione del sangue delle persone sane è sottoposta a continue modificazioni che dipendono... anche dalla variabilità delle radiazioni solari...". Indubbiamente quello che appare fin troppo chiaro, è che il Sole con le eruzioni è in stretta relazione con le epidemie più gravi quali il colera, la difterite, il tifo, ecc. Anche la malattia influenzale è più virulenta in anni di massima perturbazione solare. Nel 1918-19 l'influenza detta Spagnola, provocò quasi 400.000 morti.

Il 1957, pure, anno di massima attività solare, vede alla ribalta l'Asiatica, che causò, solo in Italia 10.000 morti in eccesso, cioè in più rispetto alla media. L'Hong-Kong nel 1969-70 ne causò 20.000. Negli anni 1989-90 è stata la volta della Cinese, che, oltre a provocare una vera e propria ecatombe in Inghilterra, stese a letto non meno di 2 milioni di italiani ed in America milioni di persone.

"<<L'influenza è spaziale>> dicono due scienziati inglesi". Così titolava un articolo su "la Repubblica" di venerdì 26 gennaio 1990. Nel pezzo si riproponeva quanto pubblicato dal prestigioso settimanale di scienza "Nature". L'articolo precisava: "Secondo Fred Hoyle e Chandra Wickramasinghe il fatto che le ultime cinque epidemie d'influenza più gravi, compresa l'attuale, siano avvenute ogni undici anni, quando maggiore è stata l'attività del sole, non è una semplice coincidenza. I due scienziati, infatti, sostengono che lo spazio è abitato da forme viventi primordiali come i virus, compreso quello che nell'uomo causa l'influenza. La grande intensità che raggiunge il vento solare ogni undici anni trasporterebbe molti più virus sulla Terra, causando le epidemie più gravi".

A.L. Tchijewsky estese le sue ricerche anche ai grandi cambiamenti sociali, guerre, rivoluzioni ecc. e, nel 1926, disse: "Dobbiamo pensare che esista un potente fattore esterno alla nostra Terra che governa lo sviluppo degli eventi nelle società umane e li sincronizza con l'attività del sole; e dobbiamo anche pensare che l'energia elettrica del sole è il fattore extraterrestre che influenza i processi storici". Sembra un'affermazione alquanto azzardata, quella dello scienziato, eppure, con le sue ricerche, trovò ed elencò tutta una serie di fatti che gli danno ragione.

Eccone alcuni riportati da G.L. Playfair e S. Hill: "Nel 1917... la rivoluzione bolscevica si era verificata in coincidenza con un'insolita esplosione di attività solare, come avvenne per il tentativo fallito del 1905. Nel 1922, aveva disegnato un diagramma... che dimostrava che un periodo di almeno 2400 anni di 'movimenti di masse', comprese tutte le guerre più gravi, le battaglie e le rivoluzioni registrate nella storia di tutti i popoli, rivelava non solo dei cicli regolari, ma dei cicli in fase con quelli del Sole. (...) Le rivoluzioni francesi del 1789, 1830 e 1848, le agitazioni locali del 1870 e le due rivolte russe del 1905 e del 1917 ebbero luogo tutte vicino a periodi di massima attività solare. (Come, pure, lo scoppio della seconda Guerra Mondiale, i colpi di stato comunisti di molte nazioni dell'Est Europeo, l'invasione sovietica della Cecoslovacchia e il periodo di agitazioni studentesche del 1968)".

Le più importanti constatazioni di Tchijewsky lo portarono ad osservare che:

- In 2400 anni di storia del mondo, i grandi movimenti sociali (guerre, rivoluzioni, invasioni, ecc.) si verificano numerosi ogni 11 anni, in periodi di massima attività solare;

- Dall'anno 1000 al 1900 "il 72 % di tutte le epidemie psichiche coincide con i periodi di massima, e il 28 % con i periodi di minima dell'attività solare";

- In ultimo due esempi di Tchijewsky che chiariscono l'influenza del metronomo solare: le immigrazioni degli ebrei in America sono più massicce, particolarmente, in periodi di grande attività solare. L'alternarsi dei ministeri liberali e conservatori in Inghilterra, tra il 1830 e il 1930, seguirebbe la seguente regola: negli anni di massima attività delle macchie solari liberali al potere, conservatori negli anni di minima.

Tchijewsky nel 1926, in base alle sue teorie, fece delle previsioni per gli anni 1927-29 assicurando che in essi avremmo osservato "un'attività umana della più grande importanza storica" che avrebbe dato un nuovo volto al mondo. Non sbagliò affatto. Una lunga dittatura fascista e corporativa fu iniziata da Antonio de Oliveira Salazar che in Portogallo arrivò al potere in quel periodo. In Cina a Pechino il generale Chiang Kaishek formò un governo nazionalista a Nanchino e condusse la guerra civile contro i comunisti. L'Italia sempre in quel periodo si dava un parlamento fascista e preparava la strada a Mussolini. Hitler raggiungeva il potere in Germania. In Russia Stalin arrivava al vertice del potere dopo aver soppresso Trotsky. In America si verificò, nel 1929, il grande crollo di Wall Street, il più grande disastro economico della storia americana.

Eysenck e Nias sottolineano che "si è anche sostenuto che c'è un ciclo di guerre di 11, 1 anni, che è la lunghezza media del ciclo delle macchie solari...". Anche i terremoti sembrano essere influenzati dai capricci del Sole. Scrivono G. L. Playfair e S. Hill che "gli astronomi e i geofisici sovietici hanno affermato che l'attività sismica complessiva sulla Terra ubbidisce allo stesso ritmo dell'attività solare. Il portavoce più autorevole di questa teoria è A. D. Sytinsky dell'Istituto di ricerche Artiche e Antartiche di Leningrado, che si è spinto ad affermare che i fenomeni sismici sulla terra dipendono dall'attività solare". Lo stesso si può dire per i tornado, infatti, il flusso di energia che si produce dalle eruzioni solari contribuisce a originare le trombe d'aria, i cicloni.

Siamo, indubbiamente, interagenti col nostro Sole, più di quanto immaginiamo. Ed è innegabile la sua influenza su tutto ciò che vive e sulla stessa materia. Il professor Giorgio Piccardi dell'Università di Firenze affermò: "Tutti gli esseri viventi sono legati al mondo esterno molto più intimamente di quanto si potrebbe pensare". Lo scienziato spiegò, anche, che "Per essere soggetto agli effetti cosmici, l'uomo non ha bisogno di essere lanciato nello spazio; non è neppure necessario che esca di casa". Il punto è ora sapere se le energie che scaturiscono dalle perturbazioni del nostro sole ci obbligano a fare determinate cose o se, più semplicemente, ci rendono inclini a fare qualche cosa.

La risposta tocca alla scienza ma, malauguratamente, sebbene questo settore della ricerca sia oltremodo di grande importanza H. J. Eysenck e D. K. B. Nias scrivono che "fa rabbia rilevare che ricerche interessanti e ben condotte e che portano a conclusioni importanti non sono state replicate o approfondite, probabilmente perché gli scienziati temono di venir definiti ciarlatani creduloni se esaminano dei presunti fenomeni per i quali ancora non esiste nessuna spiegazione fisica".

Interazione delle Onde gravitazionali con la

Materia di 1°

Le due Onde Gravitazionali di elevata intensita registrate il 1623 Agosto 1999

e il 25 30 Agosto 1999 (v. Graco 1999 6) hanno reso evidente la interazione

che queste hanno con la materia.

Anche la recente ripresa della "attivita gravitazionale" che si e registrata da

Giugno a Settembre 2002 (v. Graco 2002 5), anche se di piu bassa intensita, ci

fornisce una ulteriore evidenza di questa interazione.

Si vuole, qui, riportare un (primo) elenco di e
etti che le onde gravitazionali

provocano sui corpi, distinguendo tra le onde di grande intensita prodotte dai

collassi dei nuclei dei Quasar a Nucleo Multiplo (QNM) rispetto alle onde di breve

durata che si producono durante la caduta di oggetti celesti sulla supercie di detti

nuclei.

1 Onde Gravitazionali di grande intensita

E
etti sulla Terra. Nell'Agosto 1999, durante il fronte di salita della prima onda

gravitazionale si e registrata una serie di terremoti molto forti che sono avvenuti

contemporaneamente su tutta la fascia equatoriale della Terra. Con la seconda

onda gravitazionale si sono avute ulteriori scosse di terremoto di intensita sempre

molto elevata.

Come avviene questo fenomeno? Il nucleo della Terra, all'arrivo dell'onda grav-

itazionale, subisce una brusca frenata provocando lo slittamento verso Est del man-

tello. I vari strati esterni subiscono slittamenti via via crescenti no ad arrivare

alla crosta terrestre la quale e quella che subisce lo slittamento maggiore. Inoltre,

lo slittamento e massimo all'equatore ed e tanto minore quanto piu ci si avvicina

ai poli, dove non accade nulla o quasi.

Il fenomeno, che si innesca quando l'onda inizia a salire e dura per tutto il

tempo di durata dell'onda stessa (o delle onde, se sono piu di una), e prodotto

dalla interazione delle onde gravitazionali con il campo magnetico terrestre 1.

1La Terra, con il suo campo magnetico, si comporta come il nostro emphsensore magnetico

che si trova sul piatto di una bilancia, il quale reagisce con una spinta (nella stessa direzione

dell'onda) ogni volta che viene investito da un'onda gravitazionale.

Dopo circa 23 mesi dall'arrivo di queste onde si e assistito ad una riattivazione

di quei vulcani in fase quiescente. In Italia vulcani come l'Etna hanno iniziato

ad eruttare molto intensamente. Questa intensicazione dell'attivita vulcanica e

durata per tutto l'anno 2000 e soltanto nel 2001 possiamo dire che le cose sono

rientrate in una certa "normalita".

L'attivazione dei vulcani e conseguente al riscaldamento subito dalla Terra per

l'attrito che si genera tra il nucleo ed il mantello durante lo slittamento verso Est di

quest'ultimo. L'intensicazione dell'attivita vulcanica dipende dalla di
usione del

calore verso la supercie e, pertanto, inizia con ritardo rispetto all'arrivo dell'onda

In conseguenza dell'impatto con l'onda gravitazionale, sulla Terra verrebbero

prodotti, inoltre, altri due fenomeni rilevanti:

il rallentamento della rotazione della Terra intorno al proprio asse;

lo spostamento dell'asse magnetico terrestre.

Il rallentamento della rotazione terrestre si avrebbe per tutto il tempo di durata

del fenomeno ondoso 3.

Per quanto riguarda, invece, l'entita dello spostamento dell'asse magnetico ter-

restre, oltre a dipendere dalla intensita dell'onda, esso dipende anche dalla direzione

di arrivo della stessa.

E
etti sul Sole. Con le onde dell'Agosto 1999, anche sul Sole si e assistito ad

un aumento della attivita solare con una intensicazione delle macchie solari. Cio

si e avuto a partire dalla primavera-estate del 2000, ossia con un ritardo maggiore

(12 18 mesi) di quello sulla Terra.

Durante tale periodo si e registrata una intensicazione delle "esplosioni super-

ciali" con un aumento della temperatura superciale e un irraggiamento superiore

alla media.

L'impatto delle onde gravitazionali con il Sole e analogo a quello con la Terra ma

avviene con una intensita maggiore a causa del suo campo magnetico piu elevato

(circa 10 mila volte superiore). Pertanto, anche il calore che si genera all'interno

del Sole all'arrivo di queste onde e molto piu elevato. Inoltre, la maggiore massa e

la presenza di un campo magnetico piu intenso ne ostacolano la sua di
usione verso

la supercie, per cui questo calore verra rilasciato in tempi piu lunghi. Inoltre, sul

Sole il fenomeno del rallentamento della rotazione sarebbe piu marcato.

2Non si puo dire altrettanto per questi vulcani che come il Vesuvio sono apparentemente

inattivi. Per scuotere questi vulcani occorrono onde particolarmente intense (e, quindi, anche

piuttosto rare) per cui la loro attivita inizierebbe all'improvviso, probabilmente con una esplosione

iniziale che potrebbe essere quasi contemporanea a quella tellurica.

3Il rallentamento della Terra sarebbe solo temporaneo. Successivamente, e con tempi piu

lunghi, la velocita di rotazione della Terra aumenterebbe (per e
etto "ciclonico") riportandosi

nuovamente ai valori iniziali, in quanto i cicloni e gli anticicloni che si formano in continuamente,

con il loro attrito che esercitano sulla supercie terrestre, accelerano/decelerano il moto rotatorio

della Terra in base al calore ricevuto dal Sole (si tenga presente che la coppia del ciclone e (sempre)

maggiore di quella dell'anti-ciclone).

E
etti sugli altri pianeti del Sistema Solare. Sugli altri pianeti del nostro

Sistema Solare si avrebbero fenomeni del tutto analoghi a quelli che si osservano

sulla Terra.

Su Giove, ad esempio, detti fenomeni sarebbero piu intensi anche a causa della

sua piu elevata velocita di rotazione.

Per quanto riguarda Urano invece, per il suo asse di rotazione che giace sul piano

dell'orbita, le spinte prodotte dalle onde gravitazionali risulterebbero inferiori.

Sui corpi celesti che, come la Luna, non possiedono al loro interno un campo

magnetico le onde gravitazionali non producono alcun e
etto.

E
etti sugli altri corpi celesti. L'interazione delle onde gravitazionali con la

Terra ed il Sole ci consente di spiegare anche altri fenomeni, tutt'ora inspiegabili,

che si osservano nell'Universo.

1. Si osservano stelle appartenenti a galassie (ellittiche) molto vecchie che nonos-

tante abbiano esaurito tutto o quasi il loro combustibile termonucleare con-

tinuano a brillare nel cielo di luce oca. Ebbene, il calore che ancora irrag-

giano queste stelle proviene, in massima parte, dalle onde gravitazionali che

le attraversano.

2. Moto "anomalo" di alcuni corpi celesti ad alta densita come come le pulsar

o le stelle di neutroni. Questi corpi celesti si muovono a zig-zag attraverso

lo spazio e, in alcuni momenti possono assumere velocit notevoli (centinaia

di km/s) in determinate direzioni. Poiche detti corpi celesti ruotano velo-

cemente ed, inoltre, possiedono un campo magnetico estremamente elevato,

le spinte esercitate dalle onde gravitazionali risultano molto elevate e tali da

venire letteralmente scagliate via come proiettili nella stessa direzione di ar-

rivo dell'onda. Inoltre, nell'impatto con l'onda viene rilasciata una grande

quantita di energia sotto forma di calore per cui questi oggetti, anche se han-

no esaurito tutto il combustibile termonucleare, possiedono una temperatura

molto elevata. In misura minore un fenomeno del genere avviene anche per

le nane bianche.

2 Onde Gravitazionali di breve durata

Per quanto concerne le onde gravitazionali di breve durata, ad oggi possiamo dire

che:

1. vengono prodotte dalla caduta di corpi celesti quali stelle, pianeti, etc... su

nuclei che costituiscono i QNM, oppure sui quasar comuni che abitano il

centro di alcune galassie (ellittiche) molto vecchie;

2. la durata di queste onde va da alcuni secondi per i corpi piu massicci (e.g.

qualche decina di masse solari) no a qualche centesimo di secondo e anche

inferiore per quelli piu piccoli;

3. l'intensita di queste onde e modesta (qualche centinaio di microVolt). La

corrispondente variazione della velocita della luce va da qualche decina no

a qualche migliaio di m/s;

4. per le onde provenienti da distanze piu elevate si nota l'e
etto dovuto al

redshift.

Un fenomeno molto appariscente prodotto dalla interazione di queste onde con la

materia e la produzione di rumore a bassa frequenza nei circuiti elettronici.

Oggi, possiamo senz'altro a
ermare che il rumore 1/f presente nei circuiti

elettronici tutto di origine gravitazionale!

Abbiamo intenzione di ritornare in seguito su questo importante argomento.

3 Collasso di un QNM vicino a noi

ben noto che a circa 200 milioni di anni-luce di distanza da noi vi e l'ammasso

di galassie nel cui centro si troverebbe un QNM, oggi comunemente chiamato il

Grande Attrattore.

Cosa accadrebbe sulla Terra (e sul Sole!) se avvenisse il collasso di uno dei

nuclei di questo QNM molto vicino a noi? Sappiamo che l'entita dell'impatto

provocato da un'onda gravitazionale su un corpo celeste emphe direttamente pro-

porzionale alla variazione rispetto al tempo della velocita della luce. Ora, l'intensita

di un'onda dipende sia dalla distanza del QNM (e
etto geometrico, inversamente

proporzionale al quadrato della distanza), sia dal redshift (e
etto dovuto all'espan-

sione dell'Universo) il quale allargando le onde ne riduce in proporzione l'ampiezza.

Ma il redshift ha anche e
etto sulla variazione nel tempo (derivata) della intensita

dell'onda. Pertanto, collassi vicini generano onde gravitazionali non solo di piu

elevata intensita ma anche di durata piu breve.

Oggi, siamo in grado di calcolare l'intensita di un'onda gravitazionale, prodotta

da un eventuale collasso di uno dei nuclei del Grande Attrattore, che investirebbe

il nostro Sistema Solare. Le onde di piu elevata intensita no ad oggi registrate

(quelle dell'Agosto 1999), la cui intensita e stata di circa 1 Volt, sono partire da

una distanza di circa 4 miliardi di anni-luce. Pertanto, considerando il solo e
etto

di distanza si avrebbe:

1 V olt

4 109

200 106

20 V olt

Inoltre, per l'e
etto dovuto al redshift (le onde dell'Agosto 1999 avevano un red-

shift z = 0:56) e trascurando il redshift per il Grande Attrattore, l'ampiezza

aumenterebbe ancora di una quantita pari a:

1 + 0:56

1 + 0

1:6 volte

e, contemporaneamente, si ridurrebbe il tempo di salita dell'onda della stessa quan-

tita. Quindi, le spinte generate dall'onda (che sono direttamente proporzionali alla

variazione nell'unita di tempo della velocita della luce) sui corpi celesti come il Sole

e la Terra avrebbero una intensita pari a:

20 V olt ?1:62

50 V olt

ossia circa 50 volte superiori rispetto a quelle che si sono prodotte nell'Agosto 1999 !

Gli slittamenti subiti dal mantello e, quindi, anche dalla crosta terrestre sareb-

bero molto piu elevati e, di conseguenza, i terremoti che ne risultano sarebbero

molto piu violenti e devastanti. Il calore rilasciato sarebbe di gran lunga piu ele-

vato per cui le eruzioni vulcaniche sarebbero piu intense e durerebbero molto piu a

lungo, per decine di anni. La quantita di gas che verrebbero immesse nell'atmos-

fera sarebbe tale da oscurare a lungo la Terra, forse per centinaia di anni o piu. La

sua temperatura salirebbe di parecchi gradi mettendo in serio pericolo la maggior

parte delle specie viventi che si troverebbero sulla sua supercie.

Analogamente, sul Sole verrebbero rilasciate enormi quantita di energia sotto

forma di calore per cui la sua temperatura salirebbe sensibilmente e rimarrebbe tale

per molto tempo facendo aumentare ulteriormente la temperatura sulla Terra.

Dopo la forte (e brusca) frenata iniziale provocata dall'impatto dell'onda, la

Terra subirebbe successivamente una forte ri-accelerazione che la porterebbe a

valori di velocita superiori a quelli iniziali, e soltanto quando la sua temperatura

si sara abbassata (ossia, quando anche il Sole avra espulso tutto il suo calore in

eccesso), la velocita di rotazione potra ritornare a valori normali.

Anche l'asse magnetico terrestre potrebbe subire dei sensibili spostamenti, in

dipendenza della direzione di arrivo dell'onda,

Analoga sorte toccherebbe agli altri pianeti del nostro Sistema Solare ed in

particolare modo a quelli che, come Giove, possiedono di per se una velocita di

rotazione piu elevata.

4 E
etti delle onde gravitazionali sul clima

Oggi, dopo oltre 8 anni di rilevazioni continue possiamo, senza dubbio, a
ermare

che la distribuzione temporale delle onde che ci investono e del tutto casuale. Ci

sono periodi di intensa attivita intervallate da periodi di stasi.

Ai periodi di scarsa attivita gravitazionale corrisponderebbero altrettanti periodi

di freddo piu o meno intenso e di scarsa attivita solare. Anche le attivita telluriche

e vulcaniche in tali periodi sarebbero molto ridotte 4.

Periodi ben noti di freddo intenso e scarsa attivita solare, quali quello avutosi

tra il 1650 e il 1750 (periodo di Maunder) e tra il 1800 e il 1850 (periodo di Dalton)

sarebbero coincisi con periodi di bassa attivita gravitazionale.

Altri periodi di caldo particolarmente intenso ed intensa attivita solare quale

4Sarebbe interessante mettere in relazione i periodi di intensa attivita solare con le attivita

telluriche e vulcaniche particolarmente intense che si sono avute sulla Terra.

quello avutosi subito dopo l'anno 1000 e che durato per quasi due secoli sarebbero

coincisi, invece, con periodi di pi intensa attivit gravitazionale 5.

stato scoperto di recente che alcune delle grandi estinzioni di massa che si

sono avute nel passato sulla Terra sono state accompagnate di un'intensa attivita

vulcanica durata a lungo. Tutto cio rende meno credibile che possa essere stato

l'impatto di un meteorite a causare tutto questo. Che possa essere stato, invece,

l'arrivo di onde gravitazionali di collassi generali di QNM avvenuti vicino a noi la

causa di alcune di queste estinzioni e un'idea che sempre piu spesso attraversa la

nostra mente 6.

5 Discussione

Sui meccanismi di interazione delle onde gravitazionali con la materia ed in parti-

colare con i campi (elettrico e magnetico) non ci sentiamo ancora di dire nulla di

piu preciso. Cio che ci sentiamo per ora di a
ermare e che:

1. le forze che si esercitano sui corpi investiti da un'onda gravitazionale dipen-

dono dalla velocita di variazione (derivata rispetto al tempo) del segnale che

viene registrato dal rivelatore (ossia, della velocita della luce);

2. le onde gravitazionali interagiscono con i campi magnetici attraverso la vari-

azione nel della velocita della luce (permeabilita magnetica del "vuoto");

3. le onde gravitazionali interagiscono anche con i campi elettrici attraverso la

variazione nel della velocita della luce (costante dielettrica del "vuoto");

4. la quantita di calore che viene rilasciata durante l'impatto dell'onda gravi-

tazionale sarebbe in relazione diretta con la conducibilita elettrica dei corpi.

Pertanto, al passaggio di un'onda gravitazionale, il calore rilasciato nei corpi celesti

che hanno un intenso campo magnetico e posseggono una resistivita elettrica molto

bassa sarebbe notevole e tale da provocare uno squilibrio nel bilancio di energia del

corpo celeste stesso. Pertanto, la vita delle stelle, ivi incluso il nostro Sole, sarebbe

superiore a quella derivante dall'esaurimento del loro combustibile nucleare 7.

Sulla Terra il calore generato dal passaggio delle onde gravitazionali e la causa

principale dello stato di fusione del mantello e (forse) anche del nucleo 8.

5Anche la scomparsa di alcune civilta importanti del passato (e.g. quella dei Maya poco prima

dell'anno 1000 a seguito di una grande siccita) potrebbero essere messe in relazione a periodi di

bassa attivita gravitazionale con freddo intenso e, quindi, scarsa piovosita.

6Si tenga presente che il collasso generale di un QNM lascia la zona dove questo e avvenuto

priva o quasi di materia. La ricerca di queste zone "vuote" vicine a noi potrebbe ra
orzare

ulteriormente questa nostra idea.

7Sul Sole, questo squilibrio tra le reazioni termonucleari che vi avvengono e l'energia elet-

tromagnetica emessa oggi va sotto il nome di problema dei neutrini mancanti. Detto problema,

pertanto, non esiste in quanto l'energia in piu che viene emessa con la radiazione elettromagnetica

sarebbe prodotta dalle onde gravitazionali che in continuazione investono il Sole.

8E non e, come qualcuno ancora oggi sostiene, da attribuirsi alla radioattivita residua ancora

presente al suo interno.

Quanto sopra vale anche per altri pianeti del Sistema Solare (e molto diversi

dal Sole!) quali Giove, Saturno o Nettuno i quali, come e ben noto, anch'essi

emettono piu energia di quella che ricevono per irraggiamento dal Sole: anche

questo eccesso di energia sarebbe dovuto al riscaldamento prodotto dal passaggio

delle onde gravitazionali.

Su Giove, in particolare, questo e
etto di riscaldamento e piu elevato a causa

della sua maggiore velocita di rotazione.

Il ruolo fondamentale della velocita della luce autore :

1°