Il 29 maggio 1919 un’eclissi totale di Sole oscurò per pochi minuti il cielo tra l’Africa occidentale e il Brasile. In quei minuti rari, un astronomo inglese di nome Arthur Eddington raccolse le prime prove sperimentali della teoria della relatività generale di Albert Einstein. È il giorno in cui la fisica moderna ha avuto la sua conferma più spettacolare.
Una conferma attesa da quattro anni
Einstein aveva pubblicato la sua teoria della relatività generale alla fine del 1915. La teoria proponeva un’idea rivoluzionaria: la gravità non è una forza, ma una deformazione dello spazio e del tempo prodotta dalla massa. Era una visione potente, ma serviva una prova osservativa. Una delle previsioni più curiose riguardava la luce delle stelle: passando vicino a una massa enorme, come il Sole, la sua traiettoria avrebbe dovuto incurvarsi di una quantità piccola ma misurabile.
L’unico modo per osservarlo era durante un’eclissi totale. Solo quando la Luna copre completamente il Sole, infatti, le stelle vicine al disco solare diventano visibili. Eddington progettò la spedizione che avrebbe cambiato la storia della fisica.
Chi era Arthur Eddington
Arthur Stanley Eddington (1882-1944) era già allora uno degli astrofisici più rispettati del Regno Unito. Direttore dell’Osservatorio di Cambridge, era anche un divulgatore raffinato e un pacifista convinto, motivo per cui durante la Prima guerra mondiale evitò il fronte. Era tra i pochi fisici britannici ad aver studiato a fondo gli articoli di Einstein, all’epoca un autore «straniero» con cui il mondo accademico inglese aveva pochi rapporti diretti.
Convinto della portata storica della teoria, Eddington insistette perché la Royal Astronomical Society organizzasse una spedizione per verificare la previsione sulla deflessione della luce. La data scelta fu il 29 maggio 1919, durante l’eclissi totale visibile da una stretta fascia che attraversava l’Atlantico equatoriale.
Due spedizioni in zone remote
Per non rischiare l’insuccesso, gli astronomi britannici inviarono due gruppi distinti. Uno guidato dallo stesso Eddington si recò sull’isola di Príncipe, al largo della costa africana. L’altro, condotto da Andrew Crommelin, partì per Sobral, nello stato del Cearà in Brasile. L’idea era confrontare due serie di misure indipendenti.
L’eclissi a Príncipe
Sull’isola africana, il giorno dell’eclissi, il cielo era inizialmente coperto di nuvole. Eddington descrisse poi quei minuti come «i più ansiosi della mia vita». A pochi istanti dalla totalità le nuvole si diradarono e la squadra riuscì a impressionare alcune lastre fotografiche con le stelle vicine al disco solare.
L’eclissi a Sobral
In Brasile la situazione era diversa: cielo sereno e ottime condizioni di osservazione. La squadra di Sobral ottenne lastre molto nitide, che si rivelarono fondamentali per confermare i risultati.
Cosa si doveva misurare
La previsione di Einstein parlava di una deflessione molto piccola: poco meno di 1,75 secondi d’arco al bordo del Sole. Per dare un’idea, un secondo d’arco è circa la dimensione apparente di una moneta da un euro vista da 4 chilometri di distanza. Misurare uno spostamento così piccolo su una lastra fotografica era un’impresa.
Il metodo consisteva nel confrontare la posizione delle stelle visibili durante l’eclissi con quella delle stesse stelle fotografate mesi dopo, quando il Sole non era più nello stesso punto del cielo. La differenza, se misurata bene, era la deflessione cercata.
L’annuncio del 6 novembre 1919
Eddington tornò a Londra con i risultati. Dopo mesi di analisi, il 6 novembre 1919, in una storica seduta congiunta della Royal Society e della Royal Astronomical Society, vennero presentati i dati delle due spedizioni: la deflessione misurata coincideva con la previsione della relatività generale entro il margine d’errore. Il presidente della Royal Society, Joseph John Thomson, dichiarò che si trattava di «uno dei più grandi successi del pensiero umano».
Il giorno seguente i giornali di tutto il mondo annunciarono la notizia. Il «Times» di Londra titolò: «Una rivoluzione nella scienza. Nuova teoria dell’universo. Le idee di Newton rovesciate». In poche ore Einstein divenne una celebrità mondiale.
Perché fu così importante
La conferma della relatività generale non rivoluzionò solo la fisica teorica: rivoluzionò il modo stesso di intendere lo spazio e il tempo. Da quel momento gravità, geometria dell’universo e percezione del cosmo cambiarono per sempre. Tutta la cosmologia moderna, dal Big Bang ai buchi neri, parte da quel pomeriggio del 29 maggio 1919.
Per il pubblico, la notizia ebbe un effetto culturale enorme: in un’Europa appena uscita dalla Prima guerra mondiale, l’idea di un fisico tedesco-svizzero confermato da astronomi inglesi divenne anche un simbolo di riconciliazione scientifica.
Le critiche all’esperimento
Negli anni successivi, alcuni storici della scienza hanno discusso la qualità delle lastre di Sobral e quanto Eddington avesse «selezionato» i dati. Tuttavia, esperimenti successivi, condotti con strumenti più precisi, hanno ripetutamente confermato la deflessione prevista dalla relatività generale. Oggi la previsione di Einstein è verificata con un’accuratezza migliore del per mille.
L’eredità dell’esperimento
Il modello di osservazione di Eddington ha aperto un intero campo di ricerca: la lente gravitazionale. Telescopi come Hubble e James Webb usano oggi le stesse leggi per studiare galassie lontane: la massa di un ammasso di galassie deforma la luce delle sorgenti retrostanti, e questa deformazione permette di mappare anche la materia oscura. Tutto, indirettamente, è figlio di quell’eclissi del 1919.
Domande frequenti
Cosa misurò esattamente Eddington nel 1919?
Misurò di quanto la luce delle stelle, passando vicino al Sole, si spostava rispetto alla loro posizione abituale. La quantità misurata coincideva con la previsione di Einstein.
Perché era necessaria un’eclissi totale?
Solo durante un’eclissi totale è possibile vedere le stelle molto vicine al disco solare, normalmente invisibili a causa della luce del Sole.
L’esperimento del 1919 è ancora considerato valido?
Sì. Anche se alcune lastre erano di qualità inferiore, esperimenti successivi con tecnologie più moderne hanno confermato il risultato con grande precisione.
Qual era la deflessione prevista da Einstein?
Circa 1,75 secondi d’arco al bordo del Sole, il doppio del valore previsto dalla fisica newtoniana.
Dove si trovavano i due gruppi di osservazione?
Uno sull’isola di Príncipe (al largo dell’Africa), con Eddington, l’altro a Sobral, nello stato brasiliano del Cearà.
Cosa cambiò dopo il 6 novembre 1919?
Einstein divenne famoso in tutto il mondo e la relatività generale fu accettata come modello di riferimento della gravità, aprendo la strada alla cosmologia moderna.