Abstract
La teoria della relatività generale di Albert Einstein supera una nuova e rigorosa verifica sperimentale. Un risultato pubblicato il 27 luglio 2026 simultaneamente sulle riviste Physical Review Letters e Physical Review D conferma, infatti, con una precisione senza precedenti nel regime di campo gravitazionale debole, la validità dell’Invarianza Locale di Lorentz, uno dei principi fondamentali su cui si basano la relatività generale, il modello standard della fisica delle particelle e, più in generale, la fisica moderna. Lo studio, coordinato da ricercatori dell’Istituto Nazionale di Astrofisica (INAF) nell’ambito della collaborazione internazionale SaToR-G finanziata dall’Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (INFN), ha consentito di migliorare di oltre quattro volte il precedente limite sperimentale ottenuto quasi trent’anni fa.
Dietro questo importante avanzamento della fisica fondamentale c’è anche il contributo dell’ICSC – Centro Nazionale di Ricerca in High Performance Computing, Big Data e Quantum Computing. I risultati descritti nei due articoli scientifici sono stati infatti resi possibili anche grazie alle attività sviluppate nell’ambito dello Spoke 2 del Centro Nazionale ICSC, dedicato alla ricerca fondamentale e alla Space Economy.
Il risultato
Al centro del contributo di ICSC vi è il lavoro svolto sull’ottimizzazione della pipeline di Precise Orbit Determination (POD), una procedura di analisi che consente di ricostruire con elevata accuratezza le orbite dei satelliti artificiali. Nell’ambito delle attività dello Spoke 2, i ricercatori dell’Istituto di Astrofisica e Planetologia Spaziali (INAF-IAPS) hanno infatti lavorato per rendere questa pipeline più efficiente, scalabile e portabile sulle moderne infrastrutture di calcolo ad alte prestazioni.
Le soluzioni così sviluppate sono state utilizzate nell’analisi dei dati orbitali dei satelliti geodetici LAGEOS I e LAGEOS II (NASA e NASA/ASI), consentendo di cercare eventuali anomalie nel loro moto che avrebbero potuto indicare una violazione dell’Invarianza Locale di Lorentz e di discriminare eventuali segnali riconducibili a nuova fisica dalle molteplici perturbazioni che influenzano il moto dei satelliti, come il campo gravitazionale terrestre, le maree e la pressione della radiazione solare.
Il commento di Roberto Peron
“Le attività sviluppate nell’ambito dello Spoke 2 di ICSC”, spiega Roberto Peron, ricercatore INAF-IAPS, membro dello Spoke 2 del Centro Nazionale ICSC e uno degli autori dello studio, “ci hanno consentito di migliorare efficienza, scalabilità e portabilità della pipeline di Precise Orbit Determination utilizzata per la ricostruzione delle orbite satellitari. Disporre di strumenti di calcolo più performanti e affidabili è fondamentale quando si vogliono individuare segnali estremamente deboli nascosti in grandi quantità di dati. Il valore aggiunto di tali strumenti, ovviamente, non si limita al presente lavoro, ma contribuisce al patrimonio di conoscenze della collaborazione”.
Il contributo di ICSC alla ricerca di base
Il successo dello studio rappresenta un esempio concreto di come gli investimenti in infrastrutture digitali avanzate e nello sviluppo di software scientifico possano generare un impatto diretto sulla ricerca di frontiera. Gli obiettivi dello Spoke 2 di ICSC comprendono infatti lo sviluppo di algoritmi ad alte prestazioni, workflow scalabili e strumenti avanzati per la gestione e l’analisi di grandi quantità di dati scientifici, con applicazioni che spaziano dalla fisica fondamentale all’astrofisica, fino alla Space Economy.
La verifica sperimentale della relatività generale ottenuta dalla collaborazione SaToR-G testimonia dunque non solo la solidità della teoria di Einstein, ma anche la capacità del Centro Nazionale ICSC di trasformare innovazione digitale, supercalcolo e competenze multidisciplinari in strumenti abilitanti per la ricerca scientifica. Un risultato che conferma il valore strategico delle tecnologie sviluppate all’interno del Centro nel sostenere la scoperta scientifica e l’avanzamento della conoscenza in settori chiave per il futuro del Paese.
La collaborazione SaToR-G
La collaborazione SaToR-G, guidata da ricercatori dell’Istituto Nazionale di Astrofisica (INAF), vede la partecipazione anche di ricercatori dell’Università di Roma Tor Vergata, dell’Istituto di Scienza e Tecnologie dell’Informazione del CNR (ISTI-CNR), del British Geological Survey (Regno Unito) e dell’Instituto Geográfico Nacional (Spagna). Il progetto è stato finanziato dalla Commissione Scientifica Nazionale 2 dell’Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (INFN).
