Gli scienziati affermano di aver risolto il famigerato problema dimostrando che i buchi neri avrebbero una proprietà nota come “capelli quantici”. Ecco tutto quello che c’è da sapere.

Il paradosso dei buchi neri di Hawking tormenta gli scienziati da oltre mezzo secolo e ha portato molti di loro a mettere in discussione le leggi fondamentali della fisica. Adesso, però, potrebbero averlo risolto dimostrando una proprietà dei buchi neri nota come “capelli quantici”. Se corretta, questa soluzione segnerebbe un importante progresso nella fisica teorica.

La prima foto di un buco nero elaborata dall’Event Horizon Telescope nel 2019. Credit: Event Horizon Telescope Collaboration/EPA

Il paradosso dei buchi neri di Hawking

Stephen Hawking ha trascorso gran parte della sua vita a cercare di comprendere come funzionassero questi misteriosi oggetti cosmici. In sostanza egli si chiedeva: un corpo inghiottito da un buco nero sparirebbe del tutto? O un po’ delle sue informazioni verrebbero conservate? In molti, nell’ambito scientifico, hanno sempre creduto che le caratteristiche di un oggetto caduto in un buco nero si conservassero, anche in minima parte.

D’altra parte, per quel che ne sappiamo, quando un oggetto entra in un buco nero scompare per sempre, assieme a qualsiasi informazione in esso codificata. Il paradosso sta proprio qui e per anni le teorie di Hawking hanno confuso gli scienziati. Sono state proposte diverse soluzioni, una fra tutte la “teoria del firewall”, in cui si riteneva che le informazioni bruciassero ancor prima di entrare in un buco nero. La maggior parte di queste teorie, però, avrebbe richiesto la riscrittura delle leggi della meccanica quantistica o della relatività di Einstein, i due veri pilastri della fisica moderna.

Secondo questo nuovo studio, il paradosso si risolverebbe colmando il divario fra relatività generale e meccanica quantistica. Come? Utilizzando una nuova formula matematica, quella dei cosiddetti “capelli quantici”.

La teoria dei “capelli quantici”

Secondo il professor Calmet dell’Università del Sussex, infatti, quando la materia collassa in un buco nero, lascia una debole impronta nel suo campo gravitazionale. Questa flebile traccia è proprio il “capello quantico”, ovvero il meccanismo attraverso il quale le informazioni si conservano durante il collasso. Una soluzione che non richiede alcuna modifica alle leggi fondamentali della fisica e spiega come tali informazioni vengano comunque archiviate.

Attualmente non esiste un modo per dimostrarla attraverso osservazioni dirette. Le fluttuazioni gravitazionali sarebbero troppo piccole per essere misurate. È però probabile che la teoria venga sottoposta a un esame più accurato, da parte della comunità scientifica. In sostanza, potrebbe essere possibile ottenere informazioni su ciò che si trova all’interno di un buco nero, ma per risolvere il paradosso dovremo comunque trovare il modo di mettere insieme relatività e meccanica quantistica.

L’astrofisico Stephen Hawking

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