Alla ricerca di una antigravità relativamente quantistica

La strana storia dell’antigravità. Come la fissazione di un milionario per contrastare la forza che ci tiene a terra procurò finanziamenti a ricerche scientifiche più ampie e trascurate.

Nei primi anni Sessanta diverse università statunitensi, tra cui la Emory University ad Atlanta, in Georgia, e la University of Tampa, in Florida, ricevettero cospicui finanziamenti e un monumento da un istituto di New Boston, nel New Hampshire: la Gravity Research Foundation.

Su alcuni dei monumenti, lastre in pietra piantate all’esterno degli edifici, c’è ancora questa iscrizione: «È per ricordare agli studenti le benedizioni che arriveranno quando verrà scoperto un semi-isolante per sfruttare la gravità come potenza libera e ridurre gli incidenti aerei».

Tra i moltissimi filantropi e finanziatori privati della ricerca scientifica statunitense nel Novecento il fondatore della Gravity Research Foundation, l’imprenditore Roger Babson, è ricordato come uno dei personaggi più bizzarri ed eccentrici. La sua storia è principalmente nota per la sua ossessione per l’antigravità, e cioè per la ricerca di un sistema che permettesse agli oggetti di essere liberi dalla forza di gravità, da lui considerata responsabile della morte di milioni di persone ogni anno in incidenti aerei e di altro tipo.

La generosità di Babson è anche considerata un esempio storico significativo di interesse privato verso un’area della ricerca scientifica molto trascurata tra gli anni Quaranta e Sessanta. Come scritto dagli storici David Kaiser e Dean Rickles, mecenati come Babson e come l’imprenditore Agnew Bahnson non solo finanziarono la ricerca sulla gravità e sulla relatività generale in un momento in cui questo ambito riceveva scarso sostegno istituzionale, ma contribuirono concretamente a formare una comunità di ricerca.

Dopo la fine della Seconda guerra mondiale, che già aveva provocato in Europa la chiusura di molti centri di ricerca sulla gravità, la ricerca di base finanziata con fondi pubblici negli Stati Uniti fu in larga parte guidata dagli interessi nazionali nella Guerra fredda e nella corsa verso lo Spazio.

Si concentrò in particolare sulla fisica nucleare e sulla meccanica quantistica, a scapito di altre aree fondamentali della fisica: alla fine degli anni Quaranta nessuno dei principali dipartimenti di fisica delle università statunitensi includeva un corso sulla relatività generale.

A partire dalla metà degli anni Sessanta un periodo di ripresa degli studi sulla gravità in Europa e negli Stati Uniti, definito da Kaiser e Rickles «rinascimento della relatività», coinvolse giovani ricercatori come Stephen Hawking e Roger Penrose (vincitore del Nobel per la fisica nel 2020), e portò a integrazioni fondamentali della teoria formulata decenni prima da Albert Einstein.

Finanziamenti privati come quelli di Babson avevano contribuito intanto ad accrescere negli Stati Uniti un interesse per la ricerca sulla gravità in un momento in cui quell’interesse era minimo, sebbene Babson fosse interessato soprattutto a scoprire l’antigravità.

Con “antigravità” si fa di solito riferimento a un fenomeno ipotetico che permetta a un oggetto di essere libero dalla forza di gravità senza doverne esercitare una contraria. Non è cioè considerata antigravitazionale l’assenza di peso sperimentata dagli astronauti nello Spazio, per esempio, né il bilanciamento della forza di gravità tramite qualche altra forza, come quella diretta verso l’alto che l’aria esercita sulle ali e sulla fusoliera di un aereo in volo (la portanza).

Considerando che secondo la relatività generale la gravità è un effetto della curvatura spazio-tempo determinata dalla presenza di corpi dotati di massa, l’antigravità è considerata un fenomeno impossibile, se non in circostanze artificiose, ed è un concetto presente soprattutto nella fantascienza.

Nel romanzo del 1901 I primi uomini sulla Luna, scritto da Herbert George Wells, lo scienziato Cavor scopre la formula per ottenere una sostanza, la “cavorite”, in grado di schermare la gravità (la stessa sostanza è peraltro presente anche nella serie a fumetti di Alan Moore La Lega degli Straordinari Gentlemen). Una sostanza con effetti simili, l’“inertron”, è presente nel racconto del 1928 Armageddon 2419 AD, scritto da Philip Francis Nowlan, l’autore di fantascienza statunitense che inventò il personaggio Buck Rogers, protagonista di popolari fumetti e serie televisive. Grazie all’inertron i personaggi del racconto sviluppano una sofisticata tecnologia aerea basata su una specie di levitazione.

Dopo essersi laureato in ingegneria al Massachusetts Institute of Technology, Babson lavorò per qualche anno in una società di investimento e fondò nel 1904 un’azienda di analisi dei titoli finanziari e gestione degli investimenti che esiste ancora oggi (la Babson-United).

Dopo essersi fatto una reputazione come analista per aver previsto il crollo del mercato azionario del 1929, scrisse decine di libri di consigli sugli investimenti e saggi su problemi economici e sociali. Il suo interesse laterale per la fisica e per la forza di gravità si concretizzò negli anni Quaranta, per ragioni in parte biografiche.

Babson riteneva la forza di gravità responsabile della morte di sua sorella Edith e di un suo nipote, che erano entrambi annegati in due diversi incidenti. Lo raccontò in un saggio pubblicato nel 1948, intitolato Gravity – Our Enemy No. 1, in cui descrisse una sorta di rancore personale. Scrisse che sua sorella annegò in un lago, «incapace di combattere la Gravità, che salì, l’afferrò come un drago e la trascinò sul fondo». L’anno successivo attinse ai capitali messi da parte per fondare la Gravity Research Foundation, con l’idea di assegnare premi annuali in denaro per studi e ricerche in grado di migliorare la comprensione della forza di gravità.

Come raccontato da Kaiser e Rickles, il principale obiettivo di Babson era scoprire un qualche «isolante parziale, riflettore o assorbitore di gravità», o una qualche lega «i cui atomi possano essere agitati o riorganizzati dalla tensione gravitazionale per eliminare calore» o «la cui temperatura possa essere influenzata dalle onde gravitazionali».

Spinto da questa ambizione, immaginò macchine a movimento perpetuo e altri sistemi assurdi per invertire o quantomeno ridurre la forza di gravità.

Considerando la gravità responsabile anche di molti malanni fisici, brevettò una medicina da lui soprannominata «pillola della gravità», che avrebbe teoricamente dovuto alleviare i dolori alle gambe.

Il suo impegno nella ricerca dell’antigravità era così noto che, secondo un articolo uscito su Time nel 1950, una grande azienda di scarpe gli offrì 100mila dollari – oggi più o meno equivalenti a un milione – per avere «qualcosa che potesse essere inserito nella suola delle scarpe per isolare la gravità», e diversi produttori di tappeti lo avvicinavano per cercare di avere informazioni su come sviluppare tappeti volanti.

Nei pressi della Gravity Research Foundation Babson fondò anche un museo ornitologico con circa 5mila specie, il Thomas Edison Bird Museum. Gli diede il nome dell’imprenditore e suo amico Thomas Edison, che una volta gli aveva suggerito che gli uccelli erano come macchine volanti perché le loro ali probabilmente contenevano una sorta di assorbitore gravitazionale. L’obiettivo di Babson – che morì nel 1967, a 91 anni – non fu mai raggiunto, e lo scrittore e divulgatore scientifico Martin Gardner paragonò i suoi sforzi a pseudoscienze come la parapsicologia e la rabdomanzia. Tuttavia i finanziamenti dell’istituto favorirono una ripresa significativa degli studi sulla relatività.

Tra gli anni Sessanta e Settanta, prima di pubblicare le sue ricerche più famose, Hawking vinse per sei volte il premio annuale di mille dollari assegnato dalla Gravity Research Foundation. Altri noti vincitori, oltre a lui e a Penrose, furono il fisico Freeman Dyson, il fisico Bryce DeWitt e l’astronomo Martin Rees. «Ciò che era iniziato come uno sforzo eccentrico diventò mainstream», scrisse nel 2014 il New York Times, citando la storia dell’istituto.

Già alla fine degli anni Cinquanta la Gravity Research Foundation si era ormai fatta una reputazione di istituto rispettabile, mettendo da parte l’idea di controllare la gravità per concentrarsi sugli sforzi per studiarla e comprenderla.

Alla prima conferenza annuale nel 1951 i partecipanti erano stati ventidue: nel 1958 furono 280. L’interesse per l’antigravità fu portato avanti dall’altro magnate citato da Kaiser e Rickles, più giovane di Babson: Bahnson, un membro del consiglio di amministrazione della fondazione, che aveva fatto fortuna nella produzione di macchine tessili.

Collaborando con DeWitt e la moglie Cécile DeWitt-Morette, due dei più importanti fisici teorici della storia moderna, Bahnson fondò nel 1956 l’Institute of Field Physics alla University of North Carolina, Chapel Hill. Per gran parte della vita raccolse finanziamenti per conto dell’istituto, che intanto aveva ormai chiarito di non essere impegnato nella ricerca sull’antigravità.

Lui continuò a manifestare quel suo interesse soltanto attraverso la fantascienza: nel suo libro del 1959 The Stars Are Too High raccontò la storia di tre uomini che si fingono alieni per mostrare al mondo un disco volante libero dalla forza di gravità da loro costruito, con l’obiettivo di allentare le tensioni politiche internazionali. Morì nel 1964, a 48 anni: in un incidente aereo.

Le iscrizioni su alcuni dei monumenti che ancora oggi in diverse università statunitensi ricordano i finanziamenti ricevuti dalla Gravity Research Foundation non citano più «semi-isolanti antigravitazionali» e sforzi per ridurre gli incidenti aerei.

Contengono tuttavia ancora un vago riferimento all’antigravità: «Serve a ricordare agli studenti le benedizioni che arriveranno quando la scienza determinerà cos’è la gravità, come funziona e come può essere controllata».

La lastra che si trova al Colby College a Waterville, nel Maine, viene a volte rovesciata dagli studenti per scherzo, come segno ironico della forza di gravità. L’area in cui si trova quella della Tufts University a Medford, in Massachusetts, è invece utilizzata come luogo di una breve cerimonia informale.

Gli studenti che ricevono il dottorato in cosmologia si inginocchiano mentre il relatore lascia cadere una mela sulla loro testa, per ricordare il racconto secondo cui Isaac Newton ebbe l’ispirazione per la legge di gravitazione universale quando una mela gli cadde in testa mentre si trovava nel giardino della sua tenuta a Colsterworth, in Inghilterra.