I migliori libri sulle onde gravitazionali per universitari e curiosi

In questo articolo vi presentiamo i migliori libri sulle onde gravitazionali.

Le onde gravitazionali possono essere definite come delle piccole increspature nel tessuto dello spazio-tempo che si propagano con carattere ondulatorio.

Le sorgenti di queste onde sono grandi masse che subiscono importanti accelerazioni, le più note sono i sistemi binari di buchi neri che orbitano l’uno attorno all’altro fino a collidere. Ma possono essere generate anche, ad esempio, da stelle di neutroni e da supernovae.

L’esistenza delle onde gravitazionali è stata ipotizzata già dal 1916 da Albert Einstein che le riteneva una diretta conseguenza della sua teoria della Relatività Generale: poiché la gravità consisteva in un effetto geometrico in grado di deformare il tessuto dello spazio-tempo e quindi in grado di creare increspature queste in qualche modo dovevano poi potersi propagare…

Le onde gravitazionali sono quindi una forma di radiazione e al loro passaggio le distanze fra punti dello spazio tridimensionale curvo dentro il campo gravitazionale si contraggono ed espandono ritmicamente.

Negli anni ’70 la prima prova indiretta dell’emissione di onde gravitazionali ad opera di Russell Hulse e Joseph Taylor che utilizzando il radiotelescopio di Arecibo. I due scienziati studiando due pulsar in orbita l’una intorno all’altra si accorsero che le due stelle rallentavano avvicinandosi, perché perdevano energia sotto forma di onde gravitazionali (Nobel per la Fisica, 1993).

Per la prima prova sperimentale bisognerà aspettare ancora molto. L’annuncio ufficiale della verifica sperimentale dell’esistenza delle onde gravitazionali arriva infatti l’11 febbraio 2016: in una conferenza stampa congiunta con LIGO e VIRGO si annunci l’osservazione di un’onda emessa dalla fusione di due buchi neri.

In questa nostra selezione dei migliori libri sulle onde gravitazionali abbiamo inserito sia i testi per gli universitari che quelli più scorrevoli per i semplici curiosi!

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Onde nello spaziotempo. Einstein, le onde gravitazionali e il futuro dell’astronomia

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LIn questo bel libro di divulgazione sull’astrofisica, “Onde nello spaziotempo”ci vengono presentati i personaggi che sono stati di centrale importanza per la scoperta delle onde gravitazionali, ci viene raccontata la loro passione e la loro ostinazione per una ricerca scientifica che è durata un secolo e che ancora darà moltissimi frutti nel campo dell’astronomia. La registrazione delle onde gravitazionali è considerata da moltissimi scienziati la scoperta scientifica del secolo. Se anche Einstein ne aveva dedotto l’esistenza quasi cento anni fa la verifica della loro esistenza a livello sperimentale è molto più recente: il 14 settembre 2015 cambiano gli scenari nel campo dell’astrofisica con nuovi strumenti per poter analizzare gli affascinanti e misteriosi eventi che hanno dato origine e plasmato l’universo!

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Un bacio tra le stelle. Come sono state individuate le onde gravitazionali

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Harry Collins presenta il resoconto affascinante, scritto in tempo reale, di una delle più grandi scoperte scientifiche mai effettuate: la prima rilevazione, nel settembre 2015, delle onde gravitazionali. Predette da Einstein nella sua teoria della relatività generale, le onde gravitazionali trasportano l’energia della collisione o dell’esplosione di stelle. È solo con lo sviluppo di rivelatori straordinariamente sensibili che i fisici possono confermare oggi la predizione di Einstein. Questa è la storia raccontata qui. Collins, un sociologo della scienza che si è unito alla comunità delle onde gravitazionali fin dal 1972, racconta la rilevazione, la conferma e l’accoglienza della scoperta, dalla prima email fino alla pubblicazione dell’articolo finale e al riscontro da parte degli specialisti e del pubblico. Mostra che la scienza oggi è collaborativa, ad ampio raggio (la vicinanza fisica dei vari partecipanti a un progetto ha un’importanza sempre meno rilevante), a volte riservata; ma è una delle poche istituzioni che con queste caratteristiche costruiscono la propria integrità.

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La musica nascosta dell’universo. La mia vita a caccia delle onde gravitazionali

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Il cinguettio dei buchi neri, l’acuto di una supernova, il boato del Big Bang. È questa la colonna sonora dell’universo che le onde gravitazionali da poco scoperte ci permettono di ascoltare, affiancandosi alle immagini dei telescopi per fornirci una nuova e più completa visione della realtà che ci circonda. Nato a Genova nel 1940, appassionato di musica e di cristalli, Adalberto Giazotto è stato un pioniere di questa recente conquista, il primo a sfidare le enormi difficoltà richieste per ascoltare in particolar modo i bassi della sinfonia cosmica che ci circonda, quando ancora gli altri strumenti erano tarati solo sugli acuti. Le sue intuizioni e la sua tenacia sono state determinanti per le scoperte che hanno portato anche al Nobel per la fisica e che stanno rivoluzionando le nostre conoscenze. In questo libro, ultimato poco prima della sua morte, Giazotto racconta la storia affascinante della sua vita e della sua ricerca, che in molti all’inizio consideravano una vera follia, un’impresa impossibile.

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Alla scoperta delle onde gravitazionali. Cento anni dopo la previsione di Einstein

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L’osservazione diretta delle onde gravitazionali apre un nuovo capitolo della fisica della gravitazione e dell’astronomia. Le date del 14 settembre 2015 e del 17 agosto 2017 segnano due momenti cruciali della lunga storia delle onde gravitazionali. Nel 2015 si è avuta la prima rivelazione diretta del segnale di un’onda gravitazionale, emessa dalla fusione di due buchi neri. Nel 2017, invece, è stato finalmente possibile studiare la collisione di due stelle di neutroni, attraverso le radiazioni sia elettromagnetiche che gravitazionali emesse nel processo. E nata così l’astronomia multimessaggera, che consentirà di ampliare la nostra conoscenza del cosmo. Questo libro ripercorre la caccia al primo segnale, intrecciando il racconto storico, ricco di aneddoti, con approfondimenti concettuali sulle onde gravitazionali e i relativi sistemi di rivelazione. Capiremo così che questo grande successo scientifico, coronato dall’assegnazione del premio Nobel per la Fisica del 2017 a tre grandi scienziati americani, è in realtà il frutto di un grande sforzo corale durato decenni.

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Primi a vederle. Le onde gravitazionali, la scoperta del secolo e i ricercatori del gruppo INFN Padova-Trento

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Nel 1915 Albert Einstein pubblica la teoria della relatività generale e predice l’esistenza delle onde gravitazionali: le increspature dello spaziotempo emesse da fenomeni distanti miliardi di anni luce. Nel 2015, dopo cent’anni di tentativi a vuoto, la collaborazione LIGO-Virgo conferma l’intuizione: la rivelazione arriva dagli Stati Uniti, ma il contributo del gruppo INFN Padova-Trento è decisivo. Dall’antenna Auriga agli interferometri, storia della scoperta e delle sue radici nel nordest.

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La Relatività e la Fisica contemporanea: Dalle favole sui neutrini superluminali alla realtà delle onde gravitazionali

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Esistono particelle più veloci della luce? E’ possibile mettere in discussione la teoria della relatività (ristretta e generale)? La paternità delle teorie della relatività spetta solo ad Albert Einstein? E’ possibile fare a meno del principio di causalità? La meccanica quantistica, che si appoggia anche sulla teoria della relatività ristretta, viene interpretata correttamente? Sono equivalenti le diverse (troppe) teorie sull’origine e l’evoluzione dell’Universo? Sono accettabili certe ‘derive cosmologiche’ e certi nostalgici ritorni a musiche platoniche? A queste ed altre domande cerca di dare una risposta questo libro, con rigore scientifico, facendo il punto sullo stato attuale della ricerca, basato sulle più moderne tecnologie, con esperienze ed osservazioni che vogliono mettere alla prova teorie sviluppate a tavolino con carta, penna e tanta sana curiosità… Fino alla prova sperimentale dell’esistenza delle onde gravitazionali.

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Il blues dei buchi neri. Storia della scoperta delle onde gravitazionali

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Da quando nel 1916 Einstein predisse l’esistenza delle onde gravitazionali minuscole increspature nello spaziotempo generate da eventi insondabili la scienza si è preoccupata di indagare se tali vibrazioni possano essere registrate. Perché, in questo caso, potremmo osservare il nostro universo attraverso il suono: il “sibilo” del Big Bang, il “canto” simile a quello delle balene delle supernovae che esplodono, le “vibrazioni” prodotte dalla collisione di due buchi neri. Il 14 settembre 2015 la previsione di Einstein ha ricevuto una clamorosa conferma: per la prima volta due interferometri del progetto statunitense LIGO (Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory) hanno rivelato gli effetti di una potentissima collisione di due buchi neri avvenuta 1,3 miliardi di anni fa, e che è stata percepita sulla Terra come un lieve “tremore”. Ma forte abbastanza da provocare un vero e proprio terremoto nel campo della astrofisica.

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Segnali di gravità. Le onde gravitazionali: dalle scoperte di Einstein alla nuova era dell’astrofisica

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Il Premio Nobel per la fisica 2017 è stato assegnato ai ricercatori di LIGO Kip Stephen Thorne, Rainer Weiss e Barry Clark Barish. La scoperta delle onde gravitazionali è un fatto sensazionale per la scienza. Per la prima volta dalla formulazione della teoria della relatività generale di Einstein, si sono misurati con precisione questi flebili segnali della forza di gravità provenienti dall’Universo più remoto. Quando buchi neri, stelle di neutroni e chissà quali altri corpi celesti si scontrano o esplodono, l’intero cosmo trema! L’osservazione delle prime oscillazioni spazio-temporali della storia rappresenta un ulteriore trionfo per le ipotesi di Einstein e un enorme successo della tecnologia umana. Da Einstein al Big Bang e oltre: le onde gravitazionali hanno inaugurato l’era dell’astrofisica multi-messaggero. Questo libro è una panoramica sui risultati più recenti ottenuti in questo incredibile settore della scienza.

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L’ascesa della gravità. Da Newton ad Einstein fino alle onde gravitazionali

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La gravità, per rubare le parole di Winston Churchill, è “un indovinello, ammantato di mistero, all’interno di un enigma”. La decifrazione di quell’enigma schiude la risposta alle più grandi domande della scienza: cos’è lo spazio e cos’è il tempo? Cos’è l’Universo e da dove viene? La gravità è la forza più debole nel quotidiano, ma è la più forte nell’Universo. È stata la prima forza a essere individuata e descritta, ma l’ultima a essere capita. È la forza che tiene i nostri piedi a terra e non esiste niente di paragonabile. Marcus Chown, fisico cosmologo, maestro indiscusso della divulgazione scientifica, ci accompagna in un indimenticabile viaggio dalla scoperta della forza di gravità nel 1666 alla rivelazione delle onde gravitazionali nel 2015. E visto che ci troviamo sull’orlo di una rivoluzione epocale nelle nostre concezioni, ci aggiorna sulla più grande sfida che la fisica abbia mai affrontato: l’unificazione della teoria del grande, la teoria della gravità di Einstein, con la teoria del piccolo, la teoria quantistica.

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L’era delle onde gravitazionali. Una nuova finestra sull’universo

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Il lavoro di Albert Einstein è considerato tra i più rivoluzionari e produttivi della fisica del XX secolo. La teoria della relatività generale ha ottenuto numerose verifiche sperimentali. Nel febbraio 2016 la collaborazione scientifica LIGO-Virgo ha annunciato la prima rivelazione diretta delle onde gravitazionali provenienti dallo scontro di due buchi neri grazie agli interferometri gemelli Advanced LIGO. Per questo risultato il Nobel per la Fisica 2017 è andato a Rainer Weiss, Barry Barish e Kip Thorne. La scoperta dimostra che Einstein ancora una volta aveva ragione e che la relatività generale, a oltre un secolo di distanza, è più che mai attuale, e in grado di aprire nuovi scenari sullo studio del cosmo. Grazie al coinvolgimento dell’interferometro Advanced Virgo, fisici e astrofisici hanno osservato il primo evento della collisione di due stelle di neutroni. Questo risultato ha segnato un cambiamento epocale nel nostro modo di studiare l’universo, segnando la nascita dell’astronomia multimessaggero. Prefazione di Lorenzo Amati.

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Einstein l’aveva capito. La scoperta delle onde gravitazionali

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Il 14 settembre 2015 due strumenti di un esperimento molto particolare segnalano un “rumore” anomalo: un “bip” dallo spazio che indica il passaggio di un’onda gravitazionale prodotta dalla fusione di due buchi neri avvenuta un miliardo e mezzo di anni fa. Questo “bip” è la conferma definitiva della teoria della relatività generale di Albert Einstein, che aveva ipotizzato le onde gravitazionali molto prima che venissero inventati gli strumenti per rilevarle. L’eccezionale risultato è il frutto di un esperimento ideato quasi cinquant’anni fa dal fisico americano Kip Thorne e poi condotto con successo insieme a più di mille fisici americani, tedeschi e italiani. Questo libro ripercorre in modo semplice, rigoroso e ironico l’avventura straordinaria iniziata da Einstein cento anni fa e continuata dai fisici che dopo di lui hanno indagato nella stessa direzione. Tra questi Marco Drago, Helios Vocca, Amedeo Balbi e il premio Nobel per la Fisica Kajita Takaaki, che hanno vissuto in prima persona questa eccezionale scoperta. Età di lettura: da 10 anni.

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Lezioni di Cosmologia Teorica

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Il libro è basato sulle lezioni attualmente tenute dall’autore presso l’Università di Bari, ed è progettato in modo da rappresentare un testo di riferimento il più possibile moderno, completo e autosufficiente per i corsi semestrale di Cosmologia, Astrofisica o Fisica Astroparticellare che compaiono nel piano di studi della Laurea Magistrale in Fisica e in Astronomia. Contiene gli elementi di base della cosmologia relativistica, del modello cosmologico standard e del suo completamento inflazionario. E’ organizzato per servire da traccia ad un corso di cosmologia di stampo teorico, ma cerca di non perdere mai di vista il confronto con i principali risultati osservativi: molta attenzione viene infatti dedicata alla fenomenologia dei fondi cosmici, e in particolare alla radiazione gravitazionale fossile perché la sua rivelazione, diretta o indiretta, potrebbe dare indicazioni cruciali sulla scelta del corretto modello per l’Universo primordiale.

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Il Respiro dell’Universo – Genesi e Scoperta delle Onde Gravitazionali

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Il libro descrive la genesi dell’idea delle onde gravitazionali, come conseguenza matematica delle proprietà delle equazioni di campo della Relatività Generale di Einstein e come si è giunti, dopo quasi un secolo dalla formulazione, allo loro rilevazione sperimentale diretta, utilizzando gli strumenti di misura più sofisticati che l’uomo abbia mai costruito. Risulterà così chiaro perché la loro prima rilevazione diretta e quindi la conferma della previsione della teoria Einsteniana, costituisca un traguardo epocale non solo per la storia della scienza ma anche per la storia del pensiero umano.

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Onde gravitazionali. Una finestra sul lato oscuro dell’universo

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La rilevazione delle prime onde gravitazionali, previste cento anni prima dalla teoria della relatività di Einstein, è considerata una scoperta rivoluzionaria in grado di cambiare l’astrofisica e la cosmologia. Attraverso le onde gravitazionali, gli astratici si preparano a studiare eventi estremi come gli scontri tra buchi neri, le esplosioni di supernove, i primi istanti dopo il Big Bang, realizzando scoperte che potrebbero modificare la comprensione dell’universo in cui viviamo. Per ottenere questo risultato, l’umanità ha dovuto dare il meglio di sé in termini di capacità tecnologica e precisione nelle misurazioni e ora non ci sono più frontiere: possiamo davvero provare a raccontare come funziona il nostro universo.

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L’urlo dell’universo. Il lungo viaggio delle onde gravitazionali

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La Terra era allora popolata solamente da stromatoliti e da rari esseri unicellulari. Nessun essere vivente poteva accorgersi che in un remoto angolo, a 1,4 miliardi di anni luce di distanza, l’Universo avesse emesso un urlo potentissimo. Oggi sappiamo che non si trattò di un urlo vero e proprio, fatto di onde sonore, bensì di onde gravitazionali: un fenomeno previsto da Einstein esattamente 100 anni fa, prima che potessimo percepire la flebile eco di quell’incommensurabile evento fisico che ha attraversato buona parte dell’Universo visibile, impiegando ben 1,4 miliardi di anni per segnalarci la propria presenza. Questo libro narra la storia che ha portato la scienza dagli iniziali tentativi di capire la gravità, alla meravigliosa sintesi di Einstein con la teoria della relatività generale, alla costruzione dei giganteschi rivelatori che hanno permesso di osservare il fenomeno per la prima volta.

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Segnali di gravità. Le onde gravitazionali: dalle scoperte di Einstein alla nuova era dell’astrofisica

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Il Premio Nobel per la fisica 2017 è stato assegnato ai ricercatori di LIGO Kip Stephen Thorne, Rainer Weiss e Barry Clark Barish. La scoperta delle onde gravitazionali è un fatto sensazionale per la scienza. Per la prima volta dalla formulazione della teoria della relatività generale di Einstein, si sono misurati con precisione questi flebili segnali della forza di gravità provenienti dall’Universo più remoto. Quando buchi neri, stelle di neutroni e chissà quali altri corpi celesti si scontrano o esplodono, l’intero cosmo trema! L’osservazione delle prime oscillazioni spazio-temporali della storia rappresenta un ulteriore trionfo per le ipotesi di Einstein e un enorme successo della tecnologia umana. Da Einstein al Big Bang e oltre: le onde gravitazionali hanno inaugurato l’era dell’astrofisica multi-messaggero. Questo libro è una panoramica sui risultati più recenti ottenuti in questo incredibile settore della scienza.

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Onde gravitazionali: La scoperta del secolo

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L’annuncio fatto dalla Collaborazione statunitense LIGO e, in contemporanea, da quella europea Virgo l’11 febbraio 2016, riguardante la prima, storica rivelazione delle onde gravitazionali, teoricamente predette da Albert Einstein nella sua celeberrima teoria della relatività generale esattamente un secolo prima, è stato sicuramente una pietra miliare nella storia della scienza moderna, in quanto riguarda quella che, probabilmente e sinora, è risultata essere la più importante scoperta scientifica del XXI secolo.In questo libro, di natura prettamente divulgativa, dove si è tentato di rendere accessibili a tutti dei concetti scientifici che possono risultare alquanto indigesti e complicati per il grande pubblico, si parte da una analisi della teoria della relatività generale per passare ad un excursus storico sulle onde gravitazionali, iniziando proprio dalla previsione iniziale di Einstein che generò un’interessante, ed a tratti divertente, controversia, sino alla storia dei progetti LIGO e Virgo, attraverso vari aneddoti ed i vari tentativi di rivelare le onde gravitazionali.

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Le onde gravitazionali. Una nuova porta sul cosmo

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Le onde gravitazionali Einstein lo aveva predetto: il 14 settembre 2015 viene captata un’onda che avvolge la Terra, originata dalla fusione di due buchi neri e avvenuta a una distanza di 1,3 miliardi di anni luce. Un evento astronomico straordinario che ci fa conoscere l’universo oltre le onde elettromagnetiche. Successivamente un’altra onda, generata dalla collisione di due stelle di neutroni, ci ha consentito di andare all’origine della formazione di metalli pesanti come l’oro e il piombo e di investigare la struttura della materia nucleare. Un modo nuovo di osservare l’universo che svelerà un giorno il mistero del Big Bang?

Ad oggi molti si domandano quali siano le implicazioni pratiche della verifica dell’esistenza delle onde gravitazionali ad opera della collaborazione LIGO-VIRGO.

Le onde gravitazionali saranno probabilmente decisive nello svelare molti dei misteri del cosmo ancora oggi avvolti nel mistero. Se prima della loro verifica sperimentale infatti l’immagine dell’universo conosciuto si basava principalmente sulle onde elettromagnetiche, oggi e soprattutto nell’imminente futuro, le onde gravitazionali ne daranno una descrizione complementare a quella elettromagnetica.

Le onde gravitazionali ci forniscono informazioni su oggetti ed eventi correlati, per esempio a sistemi binari di buchi neri, e saranno decisive nella comprensione della natura della materia oscura, la cui unica interazione nota è quella gravitazionale.