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Stephen Hawking, i buchi neri e... l'informazione

Hawking alla conferenza di Stoccolma
Hawking alla conferenza di Stoccolma KTH Royal Institute of Technology

Stephen Hawking potrebbe aver risolto uno dei misteri più famosi della fisica, noto come "paradosso dell'informazione del buco nero".

Detta così potrebbe sembrare poco comprensibile ma chi non conosce i buchi neri?
Questi incredibili mostri astronomici, nati dal collasso gravitazionale di una stella massiccia, sono entrati a far parte delle nostre vite grazie a telefilm e film di fantascienza, incutendo terrore o speranze.
Ho vissuto con apprensione i momenti in cui la nave stellare Voyager era rimasta intrappolata nell'orizzonte degli eventi durante l'episodio Star Trek Voyager - Parallax (Riflessi nel ghiaccio, in italiano), o con stupore l'apparizione del mitico Spock, già anziano, interpretato dal grande Leonard Nimoy, nel film Into Darkness, dopo un viaggio nel tempo grazie ad un buco nero artificiale. Ma per quanto Star Trek possa aver anticipato molte innovazioni tecnologiche ora esistenti, questa sembrava pura fantascienza. La Teoria della Relatività Generale di Einstein, infatti, lascia ben poche speranze decretando che l'informazione fisica della materia che finisce in un buco nero, "sparisce". D'altra parte, per spiegare cos'è un buco nero, si è soliti dire che si tratta di un oggetto il cui campo gravitazionale è talmente forte tanto che, qualsiasi cosa ci finisce dentro, non riesce più ad uscire, luce compresa. Ma ecco che arriva Stephen Hawking a donare nuove speranze perché i buchi neri potrebbero conservare le informazioni di quello che divorano, ha dichiarato durante una conferenza a Stoccolma.

Ma andiamo con ordine.
Il problema principale, il paradosso, appunto, è che se la Teoria delle Relatività Generale prevede una "perdita di dati", dall'altro, la meccanica quantistica prevede che le informazioni durino in eterno. Come spesso accade, cercare di conciliare le due è un'ardua impresa!

Hawking ha presentato la soluzione, cioè come l'informazione viene mantenuta anche se risucchiata in un buco nero.
"Le informazioni non vengono memorizzate all'interno del buco nero come ci si potrebbe aspettare ma nella sua superficie limite, l'orizzonte degli eventi", ha dichiarato.
Con il collega Prof. Malcolm Perry di Cambridge e il Prof. di Harvard, Andrew Strominger, ritiene che l'informazione si distribuisca sull'orizzonte degli eventi, in una sorta di ologramma 2D (dove con il termine "ologramma" ci si riferisce al concetto di Universo Olografico).

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Stephen Hawking si diverte in un volo a gravità zero, qualche anno fa.

In passato, Hawking ha sostenuto che il buco nero divora anche l'informazione e alla fine emette una radiazione indistinta, chiamata radiazione di Hawking in suo onore, che provoca l'evaporazione del buco nero e che ha caratteristiche completamente casuali, non legate alla storia precedente dell'oggetto; anche l'eventuale singolarità residua, avendo dimensioni nulle, non conterrebbe alcuna informazione. Questo sembrerebbe violare anche il secondo principio della Termodinamicariguardante l'aumento di entropia nell'Universo.

Tuttavia, già nel 2004, al 17° Congresso Internazionale su "Relatività Generale e Gravitazione" tenutosi a  Dublino, Hawking disse di aver "sbagliato" su alcuni concetti ammettendo la possibilità che la stessa radiazione di Hawking, quando abbandona la superficie del buco nero, possa portare con sé l'informazione altrimenti perduta.

Le ultime dichiarazioni del 25 agosto fanno parte di questo lento rilascio avvenuto negli ultimi 10 anni sulla sua nuova teoria dei buchi neri.
L'informazione, ha spiegato a grandi linee, resterebbe aggrappata ai margini del buco nero, al di qua del cosiddetto "orizzonte degli eventi", per poi "stamparsi" sulla sua radiazione.

Il giorno precedente, aveva anche divagato con qualche riflessione su dove potrebbero finire le cose cadute in un buco nero:
"Se un buco nero fosse molto grande ed in rotazione, si potrebbe creare un passaggio verso un altro Universo, senza però poter tornare nel nostro. Quindi, anche se io sono appassionato di voli spaziali, non ho alcuna intenzione di provarci", riporta il comunicato del KTH Royal Institute of Technology.

A onor del vero, l'idea di Hawking non è considerata così rivoluzionaria dai cosmologi ed esistono già teorie che si muovono in direzioni simili, già pubblicate su riviste scientifiche a differenza di quella di Hawking, per ora accennata solo per i mass-media (cosa che ha generato polemiche e un pò di scetticismo tra gli addetti ai lavori). 

In attesa di conoscere nuovi dettagli, lo scienziato britannico ha concluso la sua conferenza dicendo ironicamente che "dobbiamo cominciare a immaginare i buchi neri non così neri come sono sempre stati dipinti. Se finite in un buco nero, non disperatevi: forse c'è modo di uscirne!".

 

Riferimenti utili:
- http://www.space.com/30366-stephen-hawking-black-hole-mystery.html
- http://www.popsci.com/stephen-hawking-aims-get-under-hood-black-hole-paradox
- http://www.bbc.com/news/science-environment-34062839
- http://www.repubblica.it/scienze/2015/08/27/news/hawking_i_buchi_neri_non_sono_cosi_neri_-121729007/
- http://astrocultura.uai.it/astrofisica/blackhawking.htm

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Elisabetta Bonora

Sono una image processor e science blogger appassionata di astronomia, spazio, fisica e tecnologia, affascinata fin da bambina dal passato e dal futuro.
Dal 2009 elaboro le immagini raw delle missioni spaziali insieme a Marco Faccin ed ho creato questo blog ad agosto 2012, in occasione dello sbarco del rover Curiosity su Marte.
Per lavoro mi occupo di digital advertising, web e video analytics presso Shiny (SV – Italia) ma passo la maggior parte del tempo libero su questo sito e tra i cataloghi delle foto scattate dalle sonde e dai rover inviati nel nostro Sistema Solare "per esplorare nuovi mondi, alla ricerca di nuove forme di vita, per arrivare là dove nessuno è mai giunto prima!" ...Ovviamente, è chiaro, sono una fan di Star Trek!

Sito web: https://twitter.com/EliBonora
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