1) Il principio di equivalenza tra forze inerziali e forze gravitazionali, che va insieme con il paradigma della rappresentazione della gravità mediante una metrica dello spaziotempo.

2) Le equazioni di Einstein che ci dicono come connetere la metrica con la distribuzione dei corpi materiali (sorgenti) del campo gravitazionale.

Per quanto riguarda il primo punto, la parola paradigma non è usata a caso: si tratta infatti di un modo di vedere le cose più che di una teoria. È difficile quindi anche solo pensare a un esperimento che veramente falsifichi in modo inequivocabile questo assunto. Il principio di equivalenza è verificato con una grande precisione (sulle distanze brevi) e alcuni risultati (in seguito non confermati), che sembravano portare a una sua violazione, sono stati piuttosto interpretati come segnale di una nuova forza fondamentale. Questo semplice esempio fa capire come, quando si tratta di un paradigma, difficilmente un singolo risultato sperimentale basta a capovolgere la situazione. In genere occorre che qualcuno riformuli i concetti essenziali in un modo che prima era insospettato (come è avvenuto per la relatività speciale o la meccanica quantistica). Inutile dire che le conseguenze di un fatto del genere sarebbero sconvolgenti per la comunità dei fisici, senza peraltro avere, almeno nell'immediato, alcuna conseguenza nella vita quotidiana.

Molto diversa è la situazione riguardo al secondo punto: le equazioni di Einstein sono postulate a partire dal quadro concettuale di cui sopra e nel rispetto di alcune esigenze generali, tra cui ovviamente quella di riprodurre la teoria Newtoniana quando è appropriata. Esse non esauriscono tutte le possibilità, come è ben noto agli addetti ai lavori. A loro favore va il fatto che, fino a oggi, sono in accordo con tutte le verifiche osservative. La parola “osservative” e non “sperimentali” rende conto del fatto che siamo nell'impossibilità di lavorare nelle usuali condizioni di laboratorio. In altre parole non possiamo mettere due o tre buchi neri su un tavolo e misurare gli effetti. Dobbiamo accontentarci di osservazioni astronomiche di sistemi su cui ovviamente non possiamo intervenire e per giunta in presenza di campi deboli per i quali le equazioni vengono approssimate. Tenendo conto di queste limitazioni, possiamo riassumere la situazione in questi termini.

1) Le equazioni sono verificate, con precisione ottima ma non eccellente, alla scala del sistema solare. Esiste anche un'evidenza pressoché conclusiva di perdita di energia per emissione di onde gravitazionali nelle pulsar binarie, che porta la verifica a una scala molto maggiore, ma pur sempre piccolissima rispetto alle dimensioni di una galassia.

2) Su scale piú grandi (galassie e ammassi di galassie), i campi sono talmente deboli che si usa la gravità newtoniana, la quale tuttavia a scale tanto grandi potrebbe anch'essa cessare di funzionare. Si verifica che funziona a patto di accettare l'esistenza di una preponderante quantità di materia oscura, di natura del tutto sconosciuta.

3) Su scale ancora piú grandi, la cosmologia riprende le equazioni di Einstein, in una forma peraltro molto semplificata. La situazione osservativa concorda molto bene con la teoria, a patto però di accettare, oltre alla materia oscura, la presenza assolutamente dominante (circa 70 % del totale) di una energia oscura di natura ancora piú misteriosa.

In conclusione, c'è spazio per osservazioni che falsifichino le equazioni di Einstein nella loro forma attuale? La risposta è sì e, dato l'impressionante incremento di ricerche nel campo, potremmo avere grosse sorprese in un futuro non tanto lontano (diciamo 10 - 20 anni). Personalmente però penso che sia improbabile che si trovi una esclusione assoluta, mi pare piú verosimile che alcuni risultati favoriscano ricerche in direzioni diverse, che peraltro sono già in atto a livello teorico da molto tempo.

Quali sarebbero le conseguenze di un simile avvenimento? Certamente clamorose e di immensa portata per la comunità dei fisici, ma non altrettanto sconvolgenti dell'eventualità ipotizzata prima, poiché non costringerebbero a cambiare il paradigma ma, in un certo senso solo ad aggiustare il tiro, sia pure di parecchio.