Gravità. Trattazione leggera di un soggetto pesante

Prefazione
Cronologia

GRAVITÀ

Prologo - Il canto dell’universo
Qualche debole nota, Due buchi neri che girano a spirale in un abbraccio finale, Lo spaziotempo prende vita, Onde e rigidità, L’ultima entità rigida a cadere, A volte è avanti una, a volte l’altra, Voi dite onde gravitazionali, io dico onde di gravità

Parte prima

1. Un combattimento amichevole tra le quattro interazioni
La materia e le forze che la muovono, Soltanto quattro forze!, L’universo come una danza dalla coreografia magnifica

2. La gravità è assurdamente debole
La gravità e la forza elettrica, Non dovete contare il numero degli zeri, ci pensiamo noi, Confronto tra la gravità e la forza elettromagnetica, La gravità non conosce lo yin e lo yang, Un combattimento perpetuo tra due forze, Newton risponde all’obiezione, Dove si trova l’inferno?, Gigantesco o minuscolo

3. Rilevamento delle onde elettromagnetiche
Vediamo continuamente onde elettromagnetiche, Maxwell, Hertz e le onde elettromagnetiche, Una finestra sul mondo esterno, Inaugurazione dell’era quantistica 4. Dalle onde d’acqua alle onde di gravità

Parte seconda

5. Azione fantomatica a distanza
Azione a distanza, Privi della facoltà di pensiero?, Inserire il tempo nella gravità

6. Grandezza e audacia: entra il campo
La velocità della luce come limite assoluto della velocità, Il campo di Faraday e il latte della mamma, Che il campo di forza sia con te, Il campo come entità distinta, Faraday era digiuno di matematica e Maxwell si propose di non leggere nulla di matematica, Impossibilitato a seguire i filosofi francesi, Il campo elettromagnetico se ne va e decolla, Che la luce sia! Ma che cos’è la luce?, Un universo di campi quantistici, Dall’onda elettromagnetica all’onda di gravità, Onde gravitazionali da pulsar binarie

7. Einstein, lo sterminatore della relatività
La verità non è relativa, La velocità della luce misurata da due osservatori: «c = c», Una proprietà intrinseca della natura, La natura del tempo, Variabile non nello spazio, ma nello spaziotempo

8. L’idea di Einstein: lo spaziotempo diventa curvo
Una misteriosa forza che emana dallo stretto di Bering, Un numero diviso per se stesso è uguale a 1, La massa inerziale e la massa gravitazionale sono davvero la stessa massa?, Universalità spiegata, Nessuna gravità, soltanto la curvatura dello spaziotempo, Spaziotempo curvo, La metrica dello spaziotempo

9. Come individuare qualcosa di etereo come le increspature dello spaziotempo
Il Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory, Interferenza tra onde, I rilevatori ligo, Che cosa cercare, Il pioniere del rilevamento delle onde di gravità

Parte terza

10. Il migliore affare possibile
Dire ciò che ha già detto qualcun altro, ma meglio, La bella che annega e il bagnino mingherlino, La luce va di fretta, Il principio del tempo minimo di Fermat per la luce, Particelle materiali, La scelta della storia: il principio d’azione, Prova a prendermi, La brevità è l’anima del senno, Una serie di azioni sempre migliori

11. Simmetria: la fisica non deve dipendere dal fisico
Tutti devono essere d’accordo sull’azione, Contrapposizione tra covarianza e invarianza

12. Sì, voglio fare l’affare migliore, ma di che cosa si tratta?
La scelta di un percorso come metafora della vita, Come lo spaziotempo curvo dice alla materia di muoversi, La teoria di Einstein: anche lo spaziotempo vuole fare l’affare migliore, Curvare anche lo spazio oltre al tempo, Einstein evitò per un soffio di rovinarsi la carriera, Di incomparabile bellezza, ma a rischio di essere nostrificata!

13. L’azione per la gravità einsteiniana
Dove c’è azione c’è fisica

14. Deve essere!
Una teoria che ha una trama molto fitta, L’ascesa della gravità: il paradigma della fisica fondamentale

Parte quarta

15. Da stella congelata a buco nero
Uno sfrenato desiderio di fuga, Un indice di obesità per l’universo, Quando l’oppressione della gravità diventa insostenibile, L’orizzonte di un buco nero, Attenzione all’imbuto!

16. Il mondo quantistico e la radiazione di Hawking
Un corso accelerato di fisica quantistica, Due grandi passi avanti, Due strani mondi distinti, ma non abbastanza strani, Quando il dottor Heisenberg incontrò il professor Einstein, L’importanza del nulla, Il matrimonio tra meccanica quantistica e relatività ristretta ha portato alla teoria quantistica dei campi, La radiazione di Hawking

17. I gravitoni e la natura della gravità
Il matrimonio tra meccanica quantistica e relatività generale porterà (si spera) alla gravità quantistica, Entra il gravitone, Uno sciame di gravitoni, L’incessante generazione causa problemi a non finire, La nostra manovella quantistica non sembra funzionare per la gravità, La danza quantistica di due oggetti massivi, Un imperativo morale, ma non una necessità pratica

18. Messaggi misteriosi dal lato oscuro
La materia oscura, L’energia oscura, Il modello di concordanza

19. Una nuova finestra sul cosmo
Conoscere meglio l’universo, Un bambino interroga un gruppo di esperti sulla gravità

Appendice Che cosa significa che lo spaziotempo è curvo?
Lo spazio piatto, Dallo spazio piatto alle superfici curve, Dalle superfici curve allo spazio curvo, Dallo spazio piatto allo spaziotempo piatto, Pronti a curvare lo spaziotempo!, Spazitempi curvi in generale, Una notazione più compatta, Come descrivere un’onda di gravità, Dalla metrica alla curvatura

Poscritto

Ringraziamenti
Note
Riferimenti bibliografici
Fonti delle illustrazioni