Come i buchi neri persero la singolarita’ dietro un muro di fuoco

Come i buchi neri persero la singolarita’ dietro un muro di fuoco

Introduzione: I  buchi neri descritti dalla relativita’ generale sono tra gli oggetti piu’ semplici. Al centro di una sfera delimitata dall’orizzonte degli eventi (il punto di non ritorno della luce)  abbiamo una singolarita’. Questa descrizione non tiene conto degli effetti sullo spazio-tempo della meccanica quantistica. Mettendo insieme le due teorie gli scienziati sperano di scoprire nuovi fenomeni che presto potranno essere verificate con l’osservazione astronomica. Uno di questi fenomeni potrebbe essere il muro di fuoco all’orizzonte degli eventi.

Cose da fare: Si tratta di un video del canale youtube UCTV.  La figura sopra  fa partire il  video (in inglese) della presentazione  fatta dal fisico teorico  Joseph Polchinsky  a un pubblico di non esperti .

Cosa succede: Joseph Polchinsky dopo aver mostrato come l’unificazioni di campi differenti della fisica come l’elettricita’ e il magnetismo o la meccanica quantistica e la relativita’ ristretta ha fatto scoprire fenomeni inaspettati come la luce e l’antimateria, parla dell’unificazione tra meccanica quantistica e relativita’ generale. Questa unificazione e’ necessaria per capire oggetti che hanno grande massa in pochissimo spazio come la singolarita’ del big bang o dei buchi neri.

Questo ha messo in moto le menti dei piu’ grandi fisici teorici che cercano di immaginare come un buco nero reale funziona davvero. Steven Hawking scopri’ che questi evaporano poco a poco a causa di una radiazione prodotta sull’orizzonte degli eventi dalle proprieta’ quantistiche dello spazio (radiazione di Hawking).

Un’altra importante scoperta e’ stata quella secondo cui tutta l’informazione degli oggetti che cadono nel buco nero puo’ essere contenuta sulla superficie dell’orizzonte degli eventi (principio olografico) .

Infine Joseph Polchinsky con i suoi colleghi ha scoperto che la rottura dell’entanglement quantistico tra le particelle che cadevano nel buco nero e quelle della radiazione di Hawking produce delle particelle di alta energia al livello dell’orizzonte degli eventi. Joseph Polchinsky ha chiamato questo schermo di particelle  muro di fuoco (firewall).  Dopodiche’ all’interno di questa superficie non c’e’ piu’ ne spazio ne’ tantomeno singolarita’ (vedi figura sopra). Sara’ interessante vedere se si riuscira’ a trovare un modo per confermare sperimentalmente questa teoria.

Commenti: In quest’altro video Joseph Polchinsky, che ha scritto un articolo sui firewall dei buchi neri sul numero di Aprile 2015 di Scientific American, risponde ad alcune domande dei lettori: Black Hole Firewalls .

Altri applet di astronomia

Il video ha come indirizzo

https://www.youtube.com/watch?v=ZawiZrYVWr4
Autori: Joseph Polchinsky
© UCTV

Titoli in inglese: Space-Time Versus the Quantum

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