Nuova conferma della relatività generale con i satelliti Lageos
Nuovo test sperimentale conferma la relatività generale, con i satelliti Lageos e un limite mai raggiunto per il parametro Ppn α 1.
La relatività generale di Albert Einstein ha superato un nuovo e rigoroso test, ottenendo una delle sue più accurate verifiche sperimentali in un regime di campo gravitazionale debole. Lo studio, pubblicato il 27 luglio 2026 su due riviste scientifiche prestigiose, Physical Review Letters e Physical Review D, conferma l’invarianza di Lorentz, un principio fondamentale su cui si basano la relatività generale e il modello standard delle particelle elementari. L’analisi, condotta con i satelliti geodetici Lageos, ha stabilito un nuovo limite per il parametro Ppn α 1, compatibile con zero con un’incertezza inferiore a due parti su centomila, migliorando di oltre un fattore quattro il precedente limite sperimentale del 1996.
Un test rigoroso per la teoria di Einstein
Il progetto, chiamato Sator-G, è stato finanziato dall’Instituto nazionale di fisica nucleare (Infn) e guidato da ricercatori dell’Istituto nazionale di astrofisica (Inaf). L’obiettivo era verificare se esistesse una possibile violazione dell’invarianza locale di Lorentz, un principio che afferma le leggi della natura rimangono identiche qualunque sia la velocità o l’orientazione con cui l’osservatore si muove nello spazio. Questo risultato nullo rappresenta un importante avanzamento della fisica fondamentale, restringendo ulteriormente il valore possibile del parametro α₁ e ponendo nuovi vincoli ad alcune teorie alternative della gravitazione.
La tecnologia dei satelliti Lageos
I satelliti Lageos, ricoperti da centinaia di retroriflettori, vengono continuamente “illuminati” da impulsi laser provenienti da stazioni come quella di Matera dell’Agenzia spaziale italiana. Misurando il tempo impiegato dalla luce per raggiungere il satellite e tornare a terra, i ricercatori riescono a determinarne la distanza con precisione millimetrica e ricostruirne l’orbita con accuratezza centimetrica. Questo tipo di misurazione permette di rivelare eventuali deviazioni minime nell’orbita dei satelliti, che potrebbero indicare una violazione dell’invarianza di Lorentz.
Un lavoro di collaborazione internazionale
Il team di ricerca ha analizzato circa trent’anni di dati ottenuti da misure di satellite laser ranging sui satelliti Lageos I e II. Per isolare un segnale così debole, i ricercatori hanno sviluppato algoritmi di filtraggio ultra-selettivi, combinando matematicamente le orbite dei due satelliti. «Abbiamo utilizzato una tecnica di phase-sensitive detection capace di isolare selettivamente il solo segnale ricercato», spiega Massimo Visco, ricercatore Inaf associato all’Infn. Le due analisi indipendenti, condotte con software diversi, hanno fornito risultati pienamente concordanti, dimostrando l’efficacia del lavoro di collaborazione internazionale.
Nonostante il risultato sia un “risultato nullo”, la conferma dell’invarianza di Lorentz rappresenta un passo avanti significativo. La relatività generale continua a superare brillantemente ogni test, ma la ricerca non si ferma. L’Infn ha investito in modo crescente nello studio della gravità, da test di precisione nei campi deboli a osservazioni delle onde gravitazionali con Virgo e ai futuri esperimenti come Lisa ed Einstein Telescope. La fisica fondamentale ha ancora molto da scoprire, anche nel giardino di casa, osservando lo spazio circumterrestre.