Il 29 maggio 1919 la Luna oscurò completamente il Sole su una stretta fascia che attraversava il Sudamerica, l'Atlantico e l'Africa. In due luoghi lontanissimi, una piccola isola al largo dell'Africa e una cittadina del Brasile, due gruppi di astronomi britannici aspettavano quel momento con le loro lastre fotografiche. Stavano per mettere alla prova una delle teorie più rivoluzionarie della storia della scienza: la relatività generale di Albert Einstein.
La luce che si piega
Nel 1915 Einstein aveva presentato la sua teoria della gravità, la relatività generale. Secondo Einstein la gravità non è una forza che agisce a distanza, come pensava Newton, ma l'effetto della curvatura dello spazio-tempo prodotta dalla massa. Un corpo massiccio come il Sole deforma lo spazio attorno a sé, e tutto ciò che vi passa vicino, anche la luce, segue quella curvatura.
La teoria faceva una previsione precisa: la luce di una stella lontana che passa radente al bordo del Sole dovrebbe essere deviata di 1,75 secondi d'arco. È un angolo minuscolo, paragonabile alla larghezza di una moneta vista da due chilometri di distanza. Anche la fisica newtoniana, trattando la luce come fatta di particelle, prevedeva una deviazione, ma pari alla metà: circa 0,87 secondi d'arco. Misurare quanto si piega la luce avrebbe permesso di decidere chi avesse ragione.
Perché serviva un'eclissi
Il problema era che le stelle vicine al Sole non si vedono: la luce del Sole le copre. L'unico momento in cui è possibile fotografarle è durante un'eclissi totale, quando la Luna copre il disco solare e il cielo diventa abbastanza scuro da mostrare le stelle. Confrontando la loro posizione durante l'eclissi con quella misurata di notte, mesi prima o dopo, quando il Sole si trova in un'altra parte del cielo, si può calcolare la deviazione.
L'eclissi del 1919 era ideale: il Sole si trovava davanti all'ammasso delle Iadi, nel Toro, un gruppo di stelle brillanti che offriva molti punti di riferimento. Una spedizione tedesca aveva già tentato la misura durante un'eclissi del 1914 in Crimea, ma lo scoppio della Prima guerra mondiale aveva fatto arrestare gli astronomi come spie.
Le due spedizioni
L'organizzazione fu affidata all'astronomo reale britannico Frank Dyson e all'astrofisico Arthur Eddington, uno dei pochi scienziati inglesi che conoscevano a fondo la teoria di Einstein. A guerra appena finita, era anche un gesto simbolico: astronomi britannici che verificavano la teoria di uno scienziato tedesco.
Eddington andò sull'isola di Príncipe, nel golfo di Guinea, allora colonia portoghese. Una seconda squadra, guidata da Andrew Crommelin e Charles Davidson, andò a Sobral, nel nord-est del Brasile. A Príncipe il giorno dell'eclissi il cielo fu nuvoloso fino all'ultimo, e le nubi si aprirono solo durante la totalità: delle sedici lastre scattate, solo due furono utilizzabili. A Sobral il tempo fu migliore, ma il calore deformò lo specchio di uno degli strumenti.
"Luci storte nei cieli"
Le misure richiesero mesi di analisi. Il 6 novembre 1919, in una riunione congiunta della Royal Society e della Royal Astronomical Society a Londra, Dyson annunciò i risultati: la deviazione misurata era compatibile con la previsione di Einstein, non con quella newtoniana. Il presidente della Royal Society, il fisico J. J. Thomson, definì la relatività "una delle più grandi conquiste del pensiero umano".
Il giorno dopo il Times di Londra titolò "Rivoluzione nella scienza", e il New York Times "Luci tutte storte nei cieli". Einstein, fino ad allora noto soprattutto agli specialisti, diventò in pochi giorni una celebrità mondiale, simbolo stesso del genio scientifico.
Un risultato discusso
Negli anni successivi alcuni storici della scienza hanno sollevato dubbi sui risultati del 1919. Le misure erano difficili e i margini di errore ampi, ed Eddington scartò alcune lastre di Sobral che davano un valore più vicino alla previsione newtoniana, giustificando la scelta con i problemi dello strumento. Alcuni lo hanno accusato di aver favorito il risultato che si aspettava. Analisi più recenti, anche con strumenti moderni applicati alle lastre originali, sostengono che le scelte fossero giustificate e che la conclusione fosse corretta.
Ad ogni modo, la previsione di Einstein è stata confermata molte volte nelle eclissi successive e, con precisione altissima, dalle misure con i radiotelescopi negli anni Settanta.
Le lenti gravitazionali
La deviazione della luce è oggi uno strumento fondamentale dell'astronomia. Le galassie e gli ammassi di galassie curvano la luce degli oggetti che stanno dietro di loro, come gigantesche lenti gravitazionali, ingrandendo e deformando le immagini di galassie lontanissime. Studiando queste deformazioni si mappa la distribuzione della materia oscura. Il telescopio spaziale James Webb sfrutta le lenti gravitazionali per osservare le prime galassie dell'universo.
Le eclissi restano eventi straordinari anche per chi non ha bisogno di verificare teorie, come racconta l'articolo sull'eclissi solare ibrida. E la relatività continua a regalare scoperte, come quella delle kilonove osservate con le onde gravitazionali. Per approfondire si può consultare la voce Eddington experiment su Wikipedia in inglese. Altri articoli si trovano nella sezione Astronomia.
