Luca Annunziata

Hawking: i buchi neri non sono un buco nero

Il celebre scienziato britannico prova a mettere ordine tra i paradossi che si affollano attorno alla sua fondamentale scoperta. E nel farlo pare stravolgere per sempre l'idea popolare del pozzo senza fondo e senza via di uscita

Roma - Dopo aver sconvolto già una volta il mondo della scienza con la proposta teorica del buco nero, Stephen Hawking prova a ribaltare le carte in tavola: la sua ultima fatica, pubblicata in un repository privo di peer review, è intitolata ironicamente "Conservazione dell'informazione e previsioni del tempo per buchi neri". Lo scopo del lavoro è quello di mettere ordine tra i diversi paradossi teorici che si sono moltiplicati in questi anni attorno alla teoria da lui formulata. Tra tutti, in particolare, c'è una questione nata proprio di recente: ovvero quella del "firewall" sull'orizzonte degli eventi.



Nella definizione classica, passata anche nella vulgata popolare, un buco nero altro non è che il risultato del collasso su sè stessa di una stella dalla massa enorme, tale per la quale persino la luce risulterebbe intrappolata all'interno dell'orizzonte degli eventi (per così dire il confine fisico del buco nero) attirata dalla singolarità posta al centro dell'oggetto. Niente può sfuggire al buco nero: tutto quanto giunge sull'orizzonte degli eventi viene risucchiato per non ricomparire mai più. In realtà da tempo, grazie sempre al lavoro di Hawking, si è stabilito con un certo consenso nel mondo accademico che parte dell'energia assorbita da un buco nero potrebbe "evaporare" in quella che si chiama non a caso radiazione Hawking. Ma la vera questione riguarda la conservazione dell'informazione sulla materia che venga attirata in un buco nero.
Secondo la teoria della relatività generale di Einstein, una volta raggiunto l'orizzonte degli eventi la materia si troverebbe in una distorsione dello spazio-tempo tale per la quale non dovrebbe essere percepita alcuna variazione nello stato mentre inizia la caduta verso la singolarità. Joseph Polchinski dell'Istituto Kavli, assieme ad altri colleghi, ha però elaborato dei calcoli seguendo le leggi della meccanica quantistica che dimostrerebbero invece come l'orizzonte degli eventi sia un punto dello spazio-tempo dalle condizioni estreme, che di fatto cuocerebbe (da qui la definizione di firewall) la materia catturata distruggendo per sempre l'informazione. Hawking ha provato a elaborare, in modo teorico e speculativo per ora, una terza strada che possa mettere d'accordo tutti, e lo ha fatto sulla base della sua visione dell'intero campo di studi a cui ha dedicato la sua vita.

Hawking si è spinto fino a rivedere in modo drastico la sua stessa teoria sui buchi neri: non esiste un vero e proprio orizzonte degli eventi, secondo il paper pubblicato la scorsa settimana, bensì solo un "orizzonte degli eventi apparente" lungo cui ad esempio la luce stazionerebbe fintanto che perdura l'attrazione sufficiente da parte della singolarità. In una interpretazione estrema, la singolarità potrebbe addirittura non esistere e l'orizzonte apparente potrebbe anche tendere a dissolversi rilasciando tutto quanto fino a quel punto era trattenuto: la chiave per Hawking è che l'informazione sarebbe mantenuta, sebbene pesantemente alterata, di fatto aprendo la porta all'idea che qualsiasi cosa finisca all'interno di un buco nero possa prima o poi uscirne. In che stato, da qui la battuta sulle previsioni del tempo, non è possibile stabilirlo.

"L'assenza di un orizzonte degli eventi significa che non ci sono buchi neri - nel senso di strutture dalle quali la luce non possa sfuggire in eterno. Ci sono tuttavia orizzonti degli eventi apparenti che persistono per un certo periodo di tempo. Questo implica che i buchi neri dovrebbero essere ridefiniti come confini di stati metastabili del campo gravitazionale". Il problema è che queste parole, che impongono a tutto il mondo scientifico una profonda riflessione sugli assunti fin qui dati quasi per assodati, non possono essere confermate o confutate direttamente: un buco nero per definizione non è un oggetto visibile che possa essere studiato, pertanto occorre come ha fatto Hawking tentare di dare un senso ai dati sperimentali e teorici di cui si dispone. Un'operazione complessa non priva di rischi (scientifici), e che richiede tempo e va affinandosi ogni qual volta l'uomo effettua una scoperta nuova sulle caratteristiche dell'Universo.

L'idea di Hawking è destinata a riaccendere il dibattito, e imporrà anche una revisione del metodo con cui si tenta di armonizzare le varie teorie che definiscono le forze (gravitazionale, elettromagnetica ecc). Di sicuro cambierà anche il modo in cui la gente comune intende un buco nero: battute su oggetti misteriosi capaci di dare forma allo spazio (al centro della nostra galassia, la Via Lattea, si suppone ci sia proprio una singolarità) dovranno da oggi in poi lasciare il terreno ai più miti e meno duraturi "buchi grigi".

Luca Annunziata
15 Commenti alla Notizia Hawking: i buchi neri non sono un buco nero
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  • A parer mio, restano solo ipotesi di una realtà che non possiamo comprendere, in quanto sfugge alle normali leggi fisiche a cui noi possiamo accedere.
    non+autenticato
  • queste sono le due caratteristiche che fino ad ora si pensava ma materia potesse conservare dopo essere "caduta nel buco nero". Mi innteresserebe sapere quale atro tipo id infonrazione consiervi perche' dall'articolo non lo ho capito.
    non+autenticato
  • Salve a tutti.

    E' la seconda volta che leggo di questa pubblicazione (un po' abusiva) di Hawking e devo dire che e' descritta meglio qui che sul forum di Nature. E' tutto dire.

    Quello che voglio domandare, o meglio che vorrei domandare al sig. Hawking e': ma allora che fine fanno la teoria delle stringhe e in particolar modo il principio olografico?? Mi pare che Susskind e 't Hooft (prova123 erano loro a cui ti riferivi?) abbiano dimostrato oltre ogni ragionevole dubbio che il sig Hawking fosse in errore sulla questione della conservazione delle informazioni. E ora? Ora se ne esce dicendo che la materia puo' scappare, solo un po' e transitoriamente, cambiando sostanzialmente le carte in tavola. A me sembra che voglia avere ragione lui a prescindere da quanto gli altri gli dicano che ha cappellato.
    Magari mi sbaglio e la teoria regge comunque...

    Consiglio a tutti quanti gli interessati sulla quantum gravity, e l'holographic principle di vedersi questo video dove un gotha di "mostri" spiega dove sta il giochetto:

    http://youtu.be/NsbZT9bJ1s4

    Idee/pareri a riguardo?
  • Si sono loro gli scienziati. Anche a me ha dato l'impressione che non abbia gradito il fatto che loro abbiano dimostrato il contrario di quanto lui pensasse. Però da fisico della sua levatura una dimostrazione o è giusta o non lo è. Però penso anche che alla fine siamo un pò tutti capricciosi e nessuno vuole ammettere di avere sbagliato a qualsiasi livello ... alla fine è solo una questione di natura umana.
    Una volta ho visto su Focus un documentario a riguardo e sono riusciti a spiegare la situazione abbastanza bene. Ovviamente per capire correttamente l'argomento alla fine bisogna quantificare gli oggetti in questione è da qui che inizia la fisica.
    non+autenticato
  • Molto bravo Luca Annunziata grande coraggio ad affrontare un argomento di questa portata ed anche buono l'articolo. Purtroppo è la natura dell'argomento complicata.
    non+autenticato
  • Mi fa piacere vedere che non sono stato l'unico ad avere tale sensazione e, si, credo che mr Hawking sia un po' un bambinone. Se guardi il video che ho linkato troverai una parte in cui descrivono come fosse cercare di discutere con lui. Ad ogni affermazione questo rispondeva con una parola secca: bullshit. Lo stesso che succede col mio capo di ricerca (no, non ha un impedimento quindi articola bene la parola). In tutti questi anni da ricercatore ho scoperto che la maggior parte del lavoro di un ricercatore e' quella di far capire a qualcuno (con le idee radicalmente diverse dalle sue) che si sbaglia. E' un lavoro faraonico. Mi immagino far tornare sui suoi passi uno come Hawking...

    Se vuoi approfondire un po' prova a partire anche solo dall'articolo di wikipedia e poi cerca di salire di livello via via con le varie references.
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    Modificato dall' autore il 29 gennaio 2014 02.18
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  • Per la testata che è PI è un ottimo articolo, non si doveva scrivere ne di più ne di meno.


    Tutti gli altri commenti fuori tema sono parole alla rinfusa dei classici italioti che probabilmente non si rendono nemmeno conto di cosa hanno letto.

    Best regards
  • E' tenero questo articolo, consiglierei di integrarlo per dargli un taglio più scientifico.
    non+autenticato
  • C'è poco da integrare. Questi sono argomenti che solo un fisico è in grado di comprendere come idea globale, e solo quelli che se ne occupano di mestiere (in questi caso più propriamente i fisici teorici) riescono ad avere una rappresentazione chiara dell'argomento. All'inizio Hawking ha strenuamente negato il principio di conservazione dell'informazione asserendo che quando una particella finisce nel buco nero "nell'universo scompaiono tutte le informazioni relative ad essa, mandando all'aria tutti i principi di conservazione su cui si basa la fisica". Questa idea fu confutata e dimostrata da un fisico teorico della teoria delle stringhe (suo pari dal punto di vista accademico di cui non ricordo il nome). A questo punto Hawking riconobbe che il suo collega aveva ragione.
    non+autenticato
  • L'idea fu confutata e fu dimostrato il contrario da quanto asserito da Hawking ... sorry per l'imprecisione
    non+autenticato
  • Sbagliato!
    Gli italiani sono espertissimi come sempre!
    Hanno appena finito di essere esperti di spostamento di navi da crociera e ora via con la prossima missione!!!
    non+autenticato
  • - Scritto da: Panda rosa
    > Sbagliato!
    > Gli italiani sono espertissimi come sempre!
    > Hanno appena finito di essere esperti di
    > spostamento di navi da crociera e ora via con la
    > prossima
    > missione!!!

    la materia finisce tutta nel Tunne' Gelmini
  • - Scritto da: Igma
    > E' tenero questo articolo, consiglierei di
    > integrarlo per dargli un taglio più
    > scientifico.

    Se puoi integrare tu dai pure il tuo contributo...
  • - Scritto da: Igma
    > E' tenero questo articolo, consiglierei di
    > integrarlo per dargli un taglio più
    > scientifico.

    Per una testata divulgativa come PI è un ottimo articolo, fossero tutti così...
    Funz
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