L'antigravità
è la capacità di liberare un
corpo dall'influenza della forza di gravità. In tal senso non ci si
riferisce a sistemi che contrastano la forza di gravità con una
forza uguale e contraria da essi stessi prodotta, come ad esempio con
l'elicottero, bensì a situazioni in cui l'influenza della gravità
venga annullata dall'effetto di altre forze con azione a distanza, da
effetti dovuti ad accelerazione centripeta o, nel campo della
fantascienza, da qualche tipo di tecnologia.
Nella legge di Newton sulla
gravitazione universale, la gravità era una forza esterna trasmessa
da mezzi sconosciuti; questa teoria venne superata nel XIX secolo
dalla relatività generale di Einstein in cui la gravità non è più
vista come una forza ma è il risultato della geometria dello
spaziotempo. Sotto la relatività generale, l'antigravità è
impossibile eccetto che in circostanze forzate.
I fisici quantistici hanno
postulato l'esistenza di gravitoni, particelle elementari senza massa
che trasmetterebbero la forza gravitazionale, ma la possibilità di
creare o distruggere questi non è chiara.
Quello dell'antigravità è un tema
ricorrente nell'ambito della fantascienza e molti autori hanno
utilizzato questo concetto in particolare nel descrivere veicoli o
ambienti che potessero in sostanza spostarsi o galleggiare
liberamente nell'aria.
Nonostante siano stati intrapresi studi
e ricerche in questo senso, attualmente non è noto alcun sistema o
teoria che possa bloccare o annullare l'effetto della gravità.
La gravità è una delle forze
fondamentali della fisica, per vincere la quale occorre l'azione di
un'opportuna forza agente nella medesima direzione, avente uguale
intensità e verso opposto. Alla gravità può essere opposta una
forza isotropa e perpendicolare alla velocità della massa,
nell'ambito della stessa meccanica newtoniana quale la forza
centrifuga generata dal moto circolare uniforme di un grave intorno
alla massa che si intende spostare; se il grave rotante è dotato di
carica elettrica ed è presente un campo magnetico uniforme, si somma
una forza di Lorentz, anch'essa perpendicolare alla velocità e allo
spostamento. Altri approcci tentano di ridurre l'effetto della
gravità, ad esempio con l'utilizzo di un forte campo magnetico,
secondo la relatività in grado di deformare lo spazio-tempo
nell'intorno del corpo che si intende sollevare. Oppure ricorrendo
alla fisica del plasma, avente leggi completamente diverse dalla
fisica classica: intorno al corpo si distribuisce un materiale
radioattivo come bario o tallio in grado di creare ioni nel mezzo
circostante, in modo da rallentare l'azione della forza di gravità:
secondo la teoria della relatività sono impossibili le forze
simultanee agenti a distanza usate nella fisica di Newton e tra due
fenomeni fisici esiste sempre un prima e un dopo, seppure separati da
una quantità di tempo infinitesimale; inoltre, se l'informazione è
trasmessa da particelle materiali che, per giungere dal mittente al
punto destinatario, impiegano comunque una velocità e tempo finiti,
essendo finita la velocità massima raggiungibile da un punto
materiale (quella della luce nello spazio vuoto): appunto secondo la
teoria dei gravitoni, particelle puntiformi prive di massa,
l'informazione/azione della forza di gravità si propagano a una
velocità finita nel mezzo. Secondo Einstein, la velocità della luce
è la massima raggiungibile anche da un segnale ondulatorio, oltreché
da un punto materiale, per cui la forza di gravità impiega un tempo
finito per azione, anche se a propagarla è un'onda e non la
particella dei gravitoni. Secondo un certo approccio all'antigravità,
questa velocità diventa via via minore se tra l'aria e il corpo in
movimento si crea uno strato di ioni allo stato di plasma,
inesistente o molto raro nel mondo naturale, fino a bloccare l'azione
della gravità, senza opporvi una forza uguale ed opposta.
In secondo luogo, la forza di Lorentz citata prima è utilizzata in altro modo con la presenza di materiale conduttore (come bario e tallio, rispetto all'aria che ha una scarsa permeabilità elettrica e magnetica, mentre la ionizzazione si ottiene con la corrente prodotta al contatto con questi da due elettrodi e da un campo magnetico.
In secondo luogo, la forza di Lorentz citata prima è utilizzata in altro modo con la presenza di materiale conduttore (come bario e tallio, rispetto all'aria che ha una scarsa permeabilità elettrica e magnetica, mentre la ionizzazione si ottiene con la corrente prodotta al contatto con questi da due elettrodi e da un campo magnetico.
Il termine antigravità è anche
talvolta usato per descrivere una forza gravitazionale repulsiva
invece che attrattiva come nel caso della gravità vera e propria. La
sua esistenza, basata su alcune soluzioni della relatività generale
di Einstein, potrebbe derivare da alcune situazioni estremamente
speculative, che implicano l'uso di concetti esotici quale l'energia
negativa, da non confondere con l'antimateria.
Einstein formulò l'ipotesi di un
universo piatto, in alternativa alle due altre soluzioni accettate ai
suoi tempi, e cioè quella di un universo aperto, in cui tenderebbe
ad espandersi all'infinito e quella di universo chiuso, nella quale
collasserebbe nuovamente a causa del sopravvento della forza di
gravità.
Dovendo giustificare la sua teoria di
un universo stabile e statico, Einstein introdusse un termine alle
sue equazioni chiamato "termine cosmologico" o costante
cosmologica (anche se non tutti i fisici concordano che si possa
trattare di una costante), in grado di produrre una forza repulsiva
estesa a tutto lo spazio, che si può definire come una sorta di
antigravità, avente il compito primario di stabilizzare l'universo.
Anche più recentemente, intorno alla
fine degli anni settanta, il dilemma della "costante
cosmologica" ritornò in auge quando gli astronomi si accorsero,
durante i loro calcoli della velocità di espansione dell'universo,
che esisteva una discordanza tra l'età dell'universo e l'età di
alcuni oggetti al suo interno, che sembrerebbero addirittura più
antichi dell'universo stesso.
Ancora alla fine degli anni novanta gli
esperti si sono domandati se le cause di questo contrasto cronologico
potessero dipendere da una imprecisione dei modelli cosmologici o di
quelli riguardanti l'evoluzione delle stelle.
In risposta a questi dilemmi, gli
scienziati attualmente hanno accantonato l'ipotesi di un universo
piatto, propendendo invece per quella di un universo aperto, e hanno
assegnato alla costante cosmologica il ruolo di "controllore"
del destino dell'universo, in funzione del valore che assume.
- Un primo tentativo di immaginare una sostanza in grado di vincere la gravità si deve a Savinien Cyrano de Bergerac, che ne L'altro mondo o Gli stati e gli imperi della luna (Histoire comique contenant les États et Empires de la Lune, 1657) effettua un primo tentativo di raggiungere la Luna utilizzando una cintura fatta di ampolle piene di rugiada la quale, evaporando attratta dal sole, lo solleva in cielo.
- Nel romanzo Across the Zodiac (1880) di Percy Greg, il protagonista raggiunge il pianeta rosso su un'astronave ad antigravità, compiendo uno dei primi viaggi immaginari su Marte statunitensi.
- Lo scrittore italiano Ulisse Grifoni, nel romanzo del 1887 Dalla Terra alle stelle. Viaggio meraviglioso di due italiani ed un francese, immagina la scoperta casuale di una vernice in grado di sconfiggere la gravità, grazie alla quale costruisce una nave spaziale in grado di giungere fino al pianeta Marte, dove incontrano i suoi abitanti.
- Un'analoga sostanza, la cavorite, viene immaginata dallo scrittore britannico H. G. Wells nel suo romanzo I primi uomini sulla Luna (1901), sostanza che, inventata dal prof. Cavor di cui prende il nome, permette a quest'ultimo di giungere sulla Luna, assieme al suo compagno di avventure, scoprendo che il satellite della Terra, contro ogni aspettativa, è abitato.
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