Nel gennaio 1916, un fisico tedesco, Karl Schwarzschild, inviò ad Einstein la prima soluzione esatta delle sue equazioni dalla trincea russa. Morì quattro mesi dopo. Einstein pensava che quello che aveva trovato fosse fisicamente impossibile
Il 2 novembre 1915, Albert Einstein presentò le equazioni della relatività generale, il sistema matematico che descriveva come la massa curva lo spazio e il tempo, e che era così complesso che Einstein stesso riteneva improbabile che qualcuno riuscisse a risolverlo, almeno non nell’immediato. Più di un mese dopo ricevette una lettera dal fronte russo che aveva attraversato un continente in guerra.
Una lettera dal fronte
Karl Schwarzschild era il direttore dell’Osservatorio di Potsdam, uno degli astronomi più rispettati di Germania, e aveva 42 anni quando si arruolò come volontario nell’esercito tedesco allo scoppio della guerra, nonostante l’età e nonostante avrebbe potuto non farlo. Lo mandarono prima in Belgio, poi sul fronte orientale a calcolare le traiettorie dei proiettili di artiglieria.
Aveva letto le note di Einstein, e nel giro di settimane aveva trovato la prima soluzione esatta di quelle equazioni. Il 22 dicembre 1915 spedì il risultato a Einstein in una lettera che attraversò un continente in guerra, e Einstein la ricevette e rispose prontamente, dicendo che non si sarebbe mai aspettato che qualcuno fosse riuscito a formulare la soluzione in modo tanto semplice e intuitivo.
Quello che la soluzione conteneva
La metrica di Schwarzschild funzionava perfettamente per descrivere lo spazio-tempo intorno a qualsiasi corpo celeste ordinario, e permetteva di calcolare cose concrete, come la precessione dell’orbita di Mercurio, con una precisione mai raggiunta. Ma conteneva qualcosa di strano, ovvero una singolarità matematica a una distanza critica dal centro della massa, il raggio che oggi porta il suo nome, oltre il quale la matematica sembrava smettere di funzionare.
Schwarzschild la segnalò, senza capire del tutto cosa significasse. Einstein pensava che quella singolarità fosse qualcosa che nella natura non poteva esistere davvero. Ci vollero decenni perché la comunità scientifica capisse che invece descriveva esattamente quello che succede all’orizzonte degli eventi di un buco nero, la soglia oltre la quale nulla, nemmeno la luce, può tornare indietro.
L’11 maggio 1916
Schwarzschild contrasse al fronte una rara malattia autoimmune della pelle chiamata pemfigo, per cui allora non esisteva cura efficace, e fu rimandato a casa nel marzo del 1916 dopo mesi di cure inutili. Morì l’11 maggio dello stesso anno. Per una coincidenza che ha qualcosa di assurdo, quel giorno uscì sugli Annalen der Physik la memoria di Einstein sui fondamenti della relatività generale, la data ufficiale di nascita della teoria che Schwarzschild aveva già applicato meglio di chiunque altro tra i proiettili della guerra.
Il termine “buco nero” fu coniato da John Wheeler solo alla fine degli anni Sessanta, mezzo secolo dopo che Schwarzschild aveva scritto la matematica che li descriveva senza mai saperlo. Portano il suo nome il raggio gravitazionale, un asteroide, un cratere sulla Luna e la medaglia più prestigiosa della Società Astronomica Tedesca. Mica male.
Fonti:
