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Spazio e Scienze

Hawking: la nuova teoria sui buchi neri risolve l’enigma?

Pubblicata su Physical Review Letters l'ultima teoria di Stephen Hawking sui buchi neri. Gli scienziati: c'è ancora molto da lavorare, ma potrebbe essere un passo nella direzione giusta.

L'ultima teoria di Stephen Hawking sui buchi neri ha trovato posto sulla pubblicazione scientifica Physical Review Letters. Stiamo parlando della possibile soluzione al paradosso dell'informazione del buco nero che il celebre fisico britannico aveva proposto a gennaio sul sito open access arXiv.org.

In estrema sintesi si tratta di una potenziale spiegazione di come i buchi neri possano contemporaneamente cancellare e mantenere le informazioni, e forse grazie a Hawking potremmo essere più vicini alla soluzione di un dibattito scientifico che va avanti dagli anni '80, o almeno sulla buona strada per arrivarci.hawkingwwe aliens asteroids ourselves stephen hawking outlines biggest threat to humanity jpeg 28293 4acb651c1d0d371230bfc0e4ed63a18d4La questione è molto complessa e senza seguire tutti i passaggi ammetto che sia difficile venirne a capo. È uno degli argomenti che forse meglio di tutti ha trattato Kip Thorne in "Buchi neri e salti temporali", più che altro perché ne racconta la storia dalla combattuta scoperta ad oggi, passando in rassegna teorie e dibattiti fra scienziati (in cui peraltro Hawking è stato molto spesso in prima linea) dall'origine ad oggi.

In estrema sintesi, la nostra comprensione dei buchi neri parte dalla Teoria della Relatività di Einstein, e per anni si è ritenuto che tutto ciò che attraversa il confine di un buco nero (ossia l'orizzonte degli eventi) è perduto per sempre, ivi compresa la luce. È il motivo per il quale questi corpi celesti sono chiamati buchi neri, e per cui è impossibile per noi vederne uno.

Questo concetto tuttavia è difficile da digerire per i fisici perché dà origine al "paradosso dell'informazione del buco nero" in quanto contrasta con l'unitarietà e con il principio di conservazione dell'informazione. Una possibile via d'uscita fu proposta proprio da Hawking nel 1974, quando chiamando in causa i principi della meccanica quantistica sostenne che i buchi neri possono irradiare particelle ed energia – la famosa Radiazione di Hawking.

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In parole povere, grazie alle fluttuazioni quantistiche nello spazio vuoto compaiono coppie di particelle e antiparticelle che fluttuano in prossimità dell'orizzonte degli eventi. Hawking si rese conto che se questa coppia di particelle si trovasse in prossimità di un buco nero allora è probabile che una potesse cadere nel buco nero (quella con energia negativa) e l'altra restasse nello Spazio, allontanandosi dall'orizzonte degli eventi.

Il fisico britannico non si è fermato qui, è andato oltre e stando ai suoi calcoli la radiazione conterrebbe anche delle informazioni utili su ciò che è caduto nel buco nero. A dare voce a questa ipotesi scesero in campo anche degli scienziati della Caltech University, proponendo un modo interessante per recuperare un'informazione caduta in un buco nero.

Seguendo la sua linea di pensiero arriviamo all'ultima esternazione di Hawking, che è quella oggetto di pubblicazione: si può recuperare un'informazione da un buco nero perché ha i "peli" (o capelli), ossia le linee del campo magnetico della stella da cui ha avuto origine. Secondo Hawking un alone di 'capelli morbidi' circonda i buchi neri ed è in grado di memorizzare informazioni.

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Nel proporre questa teoria Hawking ha dovuto ammettere che i suoi calcoli originali – da cui emergeva che le informazioni all'interno di un buco nero sono perse per sempre – erano sbagliati. Dopo un primo dibattito la nuova teoria è stata pubblicata su Physical Review Letters e sono molti i ricercatori secondo cui – anche se c'è molto lavoro da fare – è un passo promettente verso la soluzione del paradosso dell'informazione.

Il fisico Gary Horowitz della University of California sottolinea che "è importante notare che questo articolo non risolve il problema delle informazioni nel buco nero […] e i capelli non sono probabilmente sufficienti a catturare tutte le informazioni su ciò che cade in un buco nero".

La sua critica in sostanza riguarda il fatto che non è ancora chiaro se tutte le informazioni inghiottite da un buco nero in realtà possano essere trasferite ai peli (o capelli), tuttavia ammette che sia "certamente possibile che, seguendo il percorso indicato da questo lavoro, ulteriori indagini scoprano più capelli di questo tipo, e che forse portino ad una risoluzione del problema dell'informazione del buco nero".

Sarebbe sicuramente un evento da ricordare per la Fisica, perché costituirebbe un fondamentale passo avanti verso la comprensione di alcuni dei più grandi enigmi dell'Universo conosciuto.

Aggiungo che proprio oggi Marco Pallavicini dell'INFN mi spiegava che "la radiazione di Hawking non è osservabile con i telescopi, non si sa se esita e se anche fosse sarebbe una radiazione di bassissima frequenza. Attraverso le onde gravitazionali potremmo capire almeno in parte se queste idee siano corrette o meno".