Oltre i buchi neri

buconeroIl nostro universo brulica letteralmente di fenomeni straordinari. E potenzialmente devastanti.
Supernove, raggi gamma, quasar.
Oggetti in cui si possono intraprendere viaggi nello spazio e nel tempo. Generalmente viaggi senza ritorno.
Viaggi in astri dove si viene fatti letteralmente a pezzi come in un buco nero, o si viene portati chissà dove da un buco di tarlo, o si viene disintegrati dalla materia in uscita da un buco bianco.

E’ pura fantasia, o incredibile realtà?

I buchi di tarlo per esempio.
I buchi di tarlo sono un cunicolo, ovvero una specie di scorciatoia che permetterebbe di viaggiare da una parte all’altra dell’universo attraverso le pieghe dello spazio e del tempo superando i limiti imposti dalla velocità della luce.
Chiamati anche wormhole sono contemplati nella teoria della relatività generale di Einstein.

Lo so – mi ribatte Bleff (il mio cane) – Un buco di tarlo sarebbe una specie di metropolitana. Si entra in un buco, si scende, si attraversa la città, si esce da un altro buco per trovarsi in un altro punto della città.
La differenza dalla metropolitana sta nelle distanze. Nello spazio si percorrerebbero distanze inimmaginabili, immensamente più grandi di quanto possiamo immaginare.

buco di tarlo2Bravo – rispondo – In teoria un buco di tarlo ha una gola collegata ad una entrata e ad una uscita chiamate bocche localizzate in luoghi differenti dello spazio.
Il concetto del buco di tarlo supera il limite della velocità della luce.
Ci vorrebbero 600.000 anni per raggiungere la vicina galassia di Andromeda alla velocità delle luce. La esistenza di questi buchi ci farebbero quindi intraprendere viaggi attualmente impensabili.

Molti sperano nella scoperta dei buchi di tarlo proprio perché ci permetterebbe di raggiungere luoghi irraggiungibili anche teoricamente. Perché molte teorie bizzarre sono poi diventate realtà.

Esistono realmente o sono solo un costrutto matematico? – mi domanda il mio amico fedele cane

La relatività generale di Einstein ammette la esistenza dei buchi di tarlo. Sono ipotetici. Einstein ha anche calcolato le dimensioni di queste gallerie “galattiche” che collegano diversi punti dello spazio e del tempo.
Il concetto emerge nell’ambito degli studi sui buchi neri. Un buco nero è una regione dello spazio dove la gravità è a livelli estremi. Ogni corpo che gli si avvicini troppo ed ha oltrepassato il limite di non ritorno non può più sottrarsi alla sua attrazione.
Nulla sfugge alla attrazione di un buco nero, nemmeno la luce (da qui il nome di buco nero) oltrepassato un certo limite chiamato l’orizzonte degli eventi.

buco di tarlo1Però – mi suggerisce Bleff – in realtà Einstein non ha mai pensato ai buchi di tarlo come un mezzo per viaggiare nello spazio. Per lui i buchi di tarlo si aprono e si chiudono in qualsia punto dello spazio e del tempo. Si aprono brevemente e poi si chiudono. Ogni cosa che passa in essi nel momento che si chiudono viene distrutta.
Dai calcoli essi si aprono e si dissolvono in un tempo brevissimo. Ci vorrebbe qualcosa per tenerli aperti.

Vero – rispondo. (Oramai mi sembra una gara a chi ne sa di più tra me e il mio cane.)
Così come viene calcolato un punto di tarlo è instabile e apparvero a molti fisici come una teoria estrema.
Dal momento che il buco di tarlo erano solo un concetto che emerge negli studi dei buchi neri, e soprattutto a causa della sua instabilità, l’attenzione attorno ad essi viene praticamente abbandonato negli anni sessanta e restò solo come un elemento puramente teorico.

Poi nel 1997 nelle sale cinematografiche esce il film “Contact” basato sul libro di Carl Segan che immagina un viaggio interstellare grazie ad un buco di tarlo. – mi risponde quel sapientone di cagnaccio – Questo film diede modo ad un vasto pubblico di familiarizzare con il concetto di buco di tarlo. Un modo intelligente per sollevare nuovamente l’interesse sull’argomento.
Ma soprattutto i fisici hanno cominciato a guardare i buchi di tarlo in modo del tutto diverso.

(E’ sempre più guerra di conoscenza tra me e il mio cane laureato in fisica.)
Vero anche questo. I fisici teorici hanno cosi iniziato la loro ricerca dei buchi di tarlo nell’universo indipendentemente dalla teoria della relatività generale di Einstein.
Bisognava scoprire qualcosa che impedisse al tunnel di chiudersi.
L’idea era quella di stabilizzare il buco di tarlo tenendolo aperto impedendo che collassi.
Per fare questo ci vuole un qualcosa che sia una materia negativa o esotica. Questa materia antinegativa avrebbe proprietà antigravitazionali.
Naturalmente non è stata ancora mai vista. Ma se riuscissimo a scoprirla sarebbe proprio la nostra chiave a stabilizzare il buco di tarlo.

Questi presupposti fecero scalpore nella mente di chi crede nei viaggi nello spazio a velocità superiori alla luce e nei scrittori di fantascienza. Immediatamente videro la possibilità di realizzare la nostra metropolitana verso altre galassie – aggiunge Bleff – Insomma possiamo immaginare i buchi di tarlo come ad una mela. Un verme per andare dall’altra parte della mela la attraversa facendo un buco anziché passando sulla sua superfice. – mi dice Bleff con un sogghigno.

Non esattamente. – rispondo (con tono di rivincita sul mio quadrupede.)
A differenza del verme noi non sapremmo cosa c’è dall’altra parte del buco di tarlo nello spazio.
Dall’altro capo del tunnel potrebbe trovarsi un universo particolarmente pericoloso sconvolto da qualche fenomeno sconosciuto o tragico come una supernova e una quasar. Potrebbe anche portarci direttamente nel nucleo di una stella.

Allora semmai si dovesse scoprire un buco di tarlo alla nostra portata ovviamente converrebbe che voi umani inviaste prima una sonda automatizzata programmata per un ritorno rapido.
Quindi in realtà i fisici non sanno ancora come un buco di tarlo potrebbe formarsi “naturalmente” nell’universo
– piccola soddisfazione di cane sugli umani.

Caro mio ironico sapientone i fisici stanno pensando di estrarlo direttamente dal tessuto spazio-tempo. Di creare artificialmente dei piccoli buchi di breve durata.
E’ solo una teoria, nessuna tecnologia conosciuta potrebbe ottenere qualcosa del genere. Una tecnologia milioni di anni avanti alla nostra. Ma almeno possiamo immaginarlo.
Per superare l’ostacolo altri fisici hanno studiato altri mezzi semmai un buco di tarlo venisse creato artificialmente.

Ma c’è un altro problema di cui dovete tener conto. – mi fa notare Bleff

Quale?

Essendo il buco di tarlo un concetto estremo dovreste essere sicuri di non essere trasformati in una nuvola di gas. Le forze gravitazionali che supportano il tunnel devono essere per forza molto intense.
Quindi caro mio padrone, per ora vi dovete togliere dalla testa che si possa viaggiare in un buco di tarlo.

(Questo cane mi sta provocando.)
buco biancoAllora, per tua conoscenza, ti dico che c’è anche un altro fenomeno che non è stato mai dimostrato, ma la cui esistenza è permessa dalle leggi della relatività generale. E’ chiamato buco bianco.
Mentre un buco nero è un oggetto che inghiotte le cose un po’ come un lavandino, un buco bianco fa l’esatto opposto. Come l’acqua che esce da una fontana di una nostra qualsiasi piazza della nostra città.
Tanto per cominciare si muove in senso opposto. Un po’ come un film proiettato al contrario.
Invece di vedere la materia scomparire nell’orizzonte degli eventi, vedremmo la materia uscirne fuori. Esattamente l’inverso di un buco nero.

La esistenza dei buchi neri è ormai provata in modo soddisfacente. I fisici si stanno chiedendo se si può ritenere la stessa cosa coi buchi bianchi.
La prima scoperta avvenne con la scoperta dei quasar che vennero scambiati per buchi bianchi perché emettevano grande quantità di energia. Ma ora sappiamo che la verità è un’altra.
I quasar sono alimentati da buchi neri.

Se i buchi bianchi esistono veramente i fisici pensano che essi possano aver giocato un ruolo importante nella prima fase dell’universo. O addirittura della sua stessa nascita.
Il big bang è nato da una fiammata di materia ed energia che ha avuto origine da una piccola quantità subatomica chiamata “singolarità”.
Una singolarità è una regione dove la gravità è inversa dando la formazione di tutto l’universo, dello spazio, del tempo e di tutta la materia che la riempie.
Ebbene un particolare punto di singolarità è detta buco bianco, altro oggetto uscito dalla teoria della relatività generale. Un punto di singolarità dove la materia viene espulsa.

Da qui, alcuni scienziati si sono domandati se non sia stato un punto bianco a dare origine all’universo. Che sia stato proprio un buco bianco la causa del big bang.
Pensaci. Un buco bianco emette materia e non la inghiotta. Quindi la nostra storia può aver avuto origine da un buco bianco.
Sappiamo che attraverso una sonda è stata misurata la radiazione emessa dal big bang all’origine dell’universo.
L’analisi di queste microonde cosmiche ha confermato che l’universo si è sviluppato in un breve ma immenso modo di crescita detto “inflazione” che ha preceduto una seconda più regolare fase di espansione.
Alcuni scienziati pensano che un buco bianco sia stato l’istigatore di questo:  di questa fase di crescita precoce.

multiuniversi3.jpgBravo il mio padrone. Ora tocca a me – mi sfida il mio cane
So che i i dati raccolti da molti satelliti sono concordi con l’ipotesi di multiversi.
Un multiverso consiste in molti universi concentrati come le bolle di una schiuma.
In una schiuma di sapone ci sono migliaia di bollicine che nascono, che muoiono o che danno vita ad altre bollicine più piccole.

Cosa c’entra questo con i buchi di tarlo – intervengo con un po’ di sufficienza

C’entra eccome mio padrone. E’ possibile che si verifichino continuamente dei big bang. E che ognuno di essi ha origine da un buco bianco che poi si espande dando origine ad un nuovo universo.

Può darsi,  ma l’esistenza degli universi multipli è ancora da provare come il ruolo dei buchi bianchi nella loro nascita. Ma uno studio sembra darti ragione.
Tuttavia questi studi hanno anche dimostrato che alcuni tipi di buchi bianchi, se pure possibili in teoria, non sopravvivrebbero perchè instabili e collasserebbero formando dei buchi neri.

Ma in quei fugaci momenti della loro esistenza potrebbero aver lasciato una impronta fondamentale nella storia dell’universo.
Naturalmente è solo una ipotesi, è possibile che siano esistiti all’inizio dell’universo ma anche il contrario. Ma una cosa è certa i buchi neri non sono più una cosa fantascientifica ma una inquietante realtà.

Ok, per oggi basta così. Ora facciamoci una bella passeggiata insieme.


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Ingegnere. Io sono responsabile di quello che dico, non di quello che capisci tu. (Massimo Troisi)
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11 risposte a Oltre i buchi neri

  1. MARGHIAN ha detto:

    Ciao Bruce. Interessantissimo. Mi domando: se l’universo e’ nato da un buco bianco, tale buco bianco aveva bisogno di essee “alimentato” da un buco nero che, assorbendo materia, la fa apparire qui, da noi. Se’ la materia dell’universo fu espulsa da questo buco bianco, in un altro universo un buco nero ne assirbiva la materia, dandola “a noi”?. Che gli universi si travasino in altri universi..tipo la sabbia di una clessidra? Ciao, e complimenti a Blef.

    Maerghian

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    • bruce ha detto:

      Carissimo.
      E’ la stessissima cosa che dice Bleff.
      Una ipotesi affascinante che per altro darebbe continuità all’universo e a tutti gli universi. Nessun universo si crea, nessun universo si distrugge, ogni universo si trasforma.
      Un universo viene mangiato da un buco nero e espulso in un altro universo da un buco bianco.
      Ora non rimane che scoprire qualche “traccia” che il nostro universo abbia veramente origine da un buco bianco.
      Bleff dice che non lo sapremo mai perchè si identifica con il big bang.
      Che abbia ragione anche questa volta?
      Ciao
      Bruce

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  2. MARGHIAN ha detto:

    Ammesso-e per ora non concesso- che esista “nei paraggi” un buco nero, e che questo costituisca una “entrata” su un’altro universo o che porti ad un altro settore del nostro attraverso un wormhole “stabile” che sbuca in un lontano buco bianco, questo buco nero, per quanto “vicino” sarebbe comunque situato ad…anni luce da noi. Pur ammettendo che si sappia “dove sbuca” e che il viaggio non costituisca un pericolo (cosa difficilissima), rimane comunque il problema su come raggiungerlo, dovendo viaggiare “fin li'” a velocita’ molto inferiore a quella della luce. E la velocita’ della luce costituirebbe comunque un ostacoloinsormontabile. Ciao.

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    • bruce ha detto:

      La risposta, anche se parziale, la troverai nei mio prossimo post che ho quasi completato 😆
      Un caro saluto
      Bruce

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      • MARGHIAN ha detto:

        Ciao Bruce. “Un multiverso consiste in molti universi concentrati come le bolle di una schiuma….” e’ stato proprio Blef a suggerirmi queste considerazioni.
        Vero, un “multiverso” con la materia che “passa” dall’uno all’altro potrebbe essere eterno, nel senso che “un big bang non nace dal nulla ma da “qualcosa prima”.

        Come sai esiste anche la teoria dell’universo chiuso e ciclico-anche se gli ultimi studi fanno pensare, come mi hai spiegato anche tu, ad un universo “piatto”-. Anche cosi’, senza scomodare il multiverso, l’universo sarebbe eterno, espansione collasso, espansione collasso, espansione….”.

        Risposta ovviamente parziale, ma che leggero’ volentieri. Ciao

        Ah, gli strumenti… l’ ho spiegato da me, ma e’ semplice: suoni una parte e ci dai, dal programma, un suono..ne suoni un’altra…ci dai un altro suono, ecco perche’ ti senti quelle voci da basso ed altri suoni (“archi” con accordi bassi..)

        Marghian

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        • bruce ha detto:

          Ciao marghian
          Sui multiversi, come sai, ci sono una gran quantità di teorie. Sembra una gara tra scienziati e ognuno dice la sua. Alle volte talmente astruse che si fa fatica a capirne i meccanismi. Oppure assomigliano a racconti di fantascenza.
          Anch’io ne parlo a volte, ma con Bleff abbiamo deciso di dare maggiore spazio a teorie che almeno hanno una larga condivisione tra gli scienziati o supportate da qualcosa su cui discutere. Per esempio quella delle stringhe che mi affascina.
          Ciao

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          • MARGHIAN ha detto:

            A p’arte-dico a me- che si scrive “Sky”, non “skay”(dove scrivo sui miei impegni ed interessi).
            Davvero queste teorie sanno di fantascienza o persino di metafisica, talvolta. pero’ sapere che esistono(e quelli esistono davvero) buchi neri addirittura della massa di qualche miliardo di masse solari beh, siamo davanti a qualcosa di tremendo. I buchi neri massicci esistono, non sono fantascienza. Ed e’ normale, pur se non si viene a capo di nulla, anche filosofare su dove vada la materia ingniottita dentro un black hole. Altra ipotesi: non e’ detto che la materia che entra in un buco nero sbuchi per forza da qualche altra parte; magari viene solamente compressa, persino socmposta in particelle che nemmeno gli acceletori possono scoprire, talmente compressa da starcene tantissima nello spazio di un mm quadrato, e non servirebbe nessun buoc bianco. Non e’ impossibile, dato che una massa piu’ volte quella del Sole , in un buco nero viene ad occupare una sfera di pochi chilometri di diametro,e l’universo stesso era contenuto in un punto.

            La teoria delle stringhe. Oh caspita, come dicono i giovani d’oggi, “che sballo” . “Stringhe”, “superstringhe”, “sparticelle” (la teoria del tutto o del supermondo zichchiano), le proprieta’ di particelle subatomiche, addirittura si parla di “particelle virtuali”, un bel checche’ di roba. Vediamo se Blef ha voglia di affrontare tutta questa roba. Ciao Bruce.

            Marghian

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  3. ross ha detto:

    Ragazzi, per me gli alieni siete voi due. I vostri scambi didattici sembrano testi enciclopedici(sto esagerando con i complimenti? :D) ma dove lo trovate il tempo?!? bravi, continuate così, intanto io mi erudisco.
    ————————————————————————————————————————————
    A proposito di buchi..ci sono anche quelli eterni:
    Si immagini ad esempio un filmato dello scontro (elastico) di due palle da biliardo. Se lo proiettiamo il filmato in avanti o indietro, non sarà facile distingure le due proiezioni l’una dall’altra. Allo stesso modo quando si considera una soluzione di buco nero eterno (cioè non formato dal collasso di qualcosa a un certo tempo) si trova che se da un lato lo spaziotempo sembra come un buco nero (da cui nulla esce) dall’altro ci deve essere un oggetto che si comporta al contrario. Come apparirà un oggetto che è il contrario di un buco nero? Non può essere altro che un buco bianco, ovvero un oggetto celeste nel quale nulla può entrare e tutto esce!

    Infine ci si potrà domandare perché gli scienziati si interessano ai buchi bianchi dato che probabilmente in natura non sono realizzabili. Il punto è che le soluzioni di buchi eterni (che come detto implicano la coesistenza di buchi bianchi e buchi neri) sono molto più semplici, matematicamente parlando, di quelle di buco nero da collasso. Dato che alcune caratteristiche salienti della parte di buco nero sono le stesse tra le due suddette soluzioni, spesso si preferisce analizzare alcuni problemi nella soluzione di buco nero eterno piuttosto che in quella fisicamente più rilevante.

    (Stefano Liberati – Settore di Astrofisica – SISSA TRIESTE)
    ——————————————————————————————————————-
    Al momento ,io, ho un buco nello stomaco, ho saltato la cena perchè, colpevolmente, a pranzo
    ho mangiato una fettona di torta al cioccolato (fatta da me) 😀
    ——————————————————————————————————————–

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  4. MARGHIAN ha detto:

    Ciao Bruce, ciao Ross.
    Ross, tu ti chiedi “ma dove lo trovate il tempo?!?”. La risposta e’ semplice, almeno per quanto riguarda me. Infatti io faccio qualche errore proprio perche’ scrivo troppo in fretta in fretta, e questo proprio per fare in tempo a cenare… non andando a letto troppo tardi 🙂
    Ciao.
    (segue)

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    • bruce ha detto:

      Io ho il cane da portare fuori, poi ancora il cane da portare fuori e poi ancora il cane, comprare il pane, fare piccole spese, andare in banca, pagare le bollette.
      Insoma come vedi sono occupatissimo, non sono mica come quel fannullone di marghian che finge di lavorare. 😆

      Ah, aha, ah, cari ragazzi: che barba, che noia, che noia, che barba. La sera, visto che non guardo la tv e sono tranquillo ho la mente libera per scrivere. Almeno questo mi è concesso.
      Ciao ragazzi (si fa per dire)
      Bruce.

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      • MARGHIAN ha detto:

        Eh, si’, quel fannullone… “devo andare a lavorare tornare da lavorare, andare a lavorare torna….” ed in settimana sono 6 ore 10 ore, 6 ore 10 ore, 6 ore e anche comprare il pane ed altra spesa, andare a pagare una bolletta, pulire i pavimenti (ne faccio due alla settimana, a rotazione, sono 7 pavimenti). Non e’ un lavoro usurante (mai pensasto questo) ma direi che puo’ bastare. Adeesso giro qualche post, e poi a guardare la tv, se c’e qualcosa di interessante (ho solo le tre reti rai e quelle midiaset, “Iris”, “Rai Storia e qualche altro; gli altri canali- e’ un decoder modello vecchio a manovella- non li prende.non comnsigliatemi di prendere Skay ché non lo userei).

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