Che fine fanno gli oggetti che cadono nel buco nero?

Bella domanda vero?
Ok, dove siete rimasti? Ovvero, voglio dire, quali sono le ultime cose che sapete sui buchi neri?
buco nero
I buchi neri sono quegli oggetti tanto massivi che ingoiano tutto quello che oltrepassa un certo limite, l’orizzonte degli eventi. Pure la luce.

Questo lo so anch’io – mi dice il mio cane.

Siccome il discorso sta per complicarsi – gli rispondo – non ti fa male fare un ripasso per entrare piano piano nell’argomento.

Per come viene attualmente concepito, l’orizzonte degli eventi di un buco nero è il punto in cui anche la luce non può sfuggire alle grinfie gravitazionali della singolarità che, quindi, apparirà come una sfera nera nello spazio.
Fin qui ci sei?

Si tratta di una strada cosmica a senso unico. Tutto ciò che va in quella direzione non ne viene più fuori.
“Non c’è scampo da un buco nero nella teoria classica”, lo dice il fisico Stephen Hawking che nel 1974 ha dimostrato a livello teorico la sua esistenza.
Nello scenario classico, se un ipotetico sfortunato astronauta cadesse in un buco nero, passerebbe serenamente l’orizzonte degli eventi, ignaro della sua morte imminente, verrebbe stirato come un elastico e poi schiacciato. Sbriciolato.

Schiacciato da cosa? – mi domanda il mio fedele amico a quattro zampe.

Dalla gravità di questi oggetti.
La visione originale di Hawking si basa sulla teoria della relatività generale di Einstein secondo la quale una volta che la materia collassa, in seguito all’evoluzione stellare, si forma un punto a densità infinita e volume zero, chiamato” singolarità”.
Ecco, il problema sta proprio nella “singolarità” di questo punto.

Non riesco a capire dove sta il problema – si meraviglia il mio cane.

Ora ti spiego, fai attenzione.
Dato che la singolarità è infinitamente piccola (nulla), non può avere una struttura. Perciò essa non può contenere alcuna informazione. Tutti i dati fisici relativi a eventuali particelle che rimangono intrappolate dal buco nero vanno persi per sempre.

Cosa c’è di stano? Non capisco, mi sembra una cosa logica. – mi fa osservare il amico fedele.

Logica solo apparentemente, caro amico – rispondo.
Questa era la visione su cui si è basata da circa trenta anni l’astrofisica dei buchi-neri.
Il punto è che la teoria dei quanti, che descrive lo spazio e la materia su scale atomiche, contraddice questa visione.
La teoria quantistica afferma che ogni processo fisico può evolvere al rovescio. Perciò le condizioni iniziali possono essere derivate dalle condizioni finali. Questo in parole povere significa che anche un buco nero può immagazzinare l’informazione dei processi fisici che rimangono intrappolati in esso.

Ma come? – il mio cane è sempre più interessato.

Non si sa. Tuttavia Stephen Hawking ha una idea.
Hawking ha sempre pensato che ogni volta che l’informazione di un processo fisico rimane intrappolata su un buco nero non c’è alcun modo perché possa sfuggire via.
Le nuova idea di Hawking è un tentativo di riconciliare la teoria quantistica con la relatività generale.

Il 21 Luglio 2004, al 17° Congresso Internazionale su “Relatività Generale e Gravitazione” tenutosi a Dublino dal 18 al 23 Luglio, l’astrofisico di fama mondiale Stephen Hawking ha ammesso di aver “sbagliato” su alcuni concetti relativi all’astrofisica dei buchi-neri.

“Non esiste in assoluto un buco nero”.

Per descrivere la sua nuova idea sulla fisica dei buchi-neri, Hawking ha utilizzato una tecnica matematica introdotta dal fisico Richard Feynman, che l’ha applicata inizialmente alle particelle elementari. La nuova descrizione di Hawking si basa sul fatto che sembra “non esistere in assoluto un buco-nero”, piuttosto esiste una regione dello spaziotempo dove i processi fisici richiedono un tempo più lungo per sfuggire all’attrazione gravitazionale. Questo significa che i buchi-neri non si riducono del tutto ad una vera e propria singolarità.

In altre parole, un oggetto che cade in un buco-nero non scompare completamente; piuttosto il buco-nero viene “alterato” nel momento in cui “assorbe” l’oggetto stesso. L’informazione fisica dell’oggetto, anche se difficile da recuperare, rimane ancora lì da qualche parte all’interno del buco nero.

Per dare corpo a questa idea Hawking elimina la nozione di un “orizzonte degli eventi”, il confine invisibile che, fino ad oggi, si credeva avvolgesse ogni buco nero, oltre il quale nulla, nemmeno la luce, può sfuggire. Una specie di barriera per il non ritorno.
Hawking propone al suo posto un “orizzonte apparente“, in grado di bloccare la materia e l’energia solo temporaneamente, per rilasciarla poi in maniera più confusa.

Se non lo avete capito, Hawking sta aprendo la porta ad uno scenario estremo: “qualsiasi cosa in linea di principio può uscire da un buco nero“.

Come può allora sfuggire questa informazione ? – mi domanda il mio sapientone di cane.

Questo te lo dico in un successivo post, non voglio mica trapanare la mente dei miei lettori.


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Ingegnere. Io sono responsabile di quello che dico, non di quello che capisci tu. (Massimo Troisi)
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19 risposte a Che fine fanno gli oggetti che cadono nel buco nero?

  1. gabriarte ha detto:

    l’ho letto su Repubblica mi viene da pensare al cestello della lavatrice una forza centrifuga che cattura tutta la materia e la tiene insieme per poi liberarla nello spazio ho capito male?

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    • bruce ha detto:

      A dire il vero non si sa cosa ci sia dentro un buco nero. Dovremmo entrarci, ma poi sarebbe difficile uscirne. Anzi impossibile.
      Comunque è lecito pensare. Più che un cestello di una lavatrice potremmo pensare cosa succederebbe al pianeta Terra se venisse compressa da ogni parte per ridurla ad una pallina da golf. La materia viene sbriciolata, niente più città, niente più montagne, niente di niente, solo una pallina di povere (tanto per rendere l’idea) ad altissima concentrazione, facendogli perdere ogni signisicato fisico. Esattamente come dice Hawking .
      Ciao gabri.

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  2. Rebecca Antolini ha detto:

    Un buco nero cosi ci vorrebbe qui sulla terra… così le cose che non servano potrebbano sparire deffinitivamente… ma non accadrà ovviamente tutto soltato fantascienza e i buchi neri nello spazio sono soltato teorie non si ha le prove e certezze… sai Silvano queste teorire fanno nascere quelle grande film ficton🙂 buon weekend

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    • bruce ha detto:

      Forse hai ragione te, cara Rebecca, solo stupide teorie di stupidi scienziati.
      “Teorie dei nuovi falsi stregoni.” Così mi hanno risposto una coppia di tdg. Educatamente li ho ignorati, lasciandoli nelle loro ignoranza.😆
      Ciao cara.

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      • Rebecca Antolini ha detto:

        ma dai… non ho detto questo… a volte vorrei che noi potremo adesso approfitire di queste cose… sono studi ricerce …forse anche alcune approvati.. non fra intendermi caro.. ti abbraccio abbi un sereno weekend

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        • bruce ha detto:

          Lo so, cara Rebecca, ti ho capito. Tranquilla.
          Anche se la fisica può sembrare astratta, è reale, come lo sono i conti matematici della casalinga.

          Ma su questo argomento dei buchi neri voglio raccontarti una storia raccontata proprio da chi non crede ai buchi neri, ma anche a tutto ciò che dice la moderna astronomia e astrofisica.
          Alcuni fisici – dicono – hanno inventato una strampalata teoria secondo la quale la luce non è altro che una onda (radiazione) elettromagnetica.
          Sempre secondo questi strampalati fisici l’occhio umano vede solo una parte di questa radiazione.
          Alcuni scienziati la raccontano ancora più grossa – continuano a ripetere coloro che non credono ai buchi neri.
          Questi nuovi stregoni dicono che per vedere la luce essa deve interagire con la materia. In parole povere ci deve essere un corpo che la riflette.
          Secondo questi scienziati da strapazzo, quella che vediamo emessa dalla Luna non è altro che una parte di questa radiazione che viene riflessa dalla superfice lunare percepita dai nostri occhi.

          Ora, questi nuovi stregoni hanno la faccia tosta di dire che i buci neri ingoiano la luce. Per questo motivo, dicono, non c’è una superfice che la possa riflettere. Quindi secondo questa strana teoria i buchi neri non si possono vedere . Da qui la definizione di buchi neri.

          Dal momento che i buchi neri non possono riflettere la luce, è ovvio che costoro pensano che non esistono.

          Altri scienziati, matti da legare, affermano che questi buchi neri, anche se non sono visibili, hanno l’ardire di affermare che in realtà sono reali dal momento che sono stati osservati i loro effetti sulla materia circostante, effetti sulle stelle, stelle che vengono “mangiate” da questi corpi.
          Ovviamente, per tutto questo stano ragionamento, i buchi neri non possono essere che solo una “assurda” teoria.

          Ma il mio cane ci crede fortemente.
          Avrà ragione lui?
          Buona giornata cara.

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          • Rebecca Antolini ha detto:

            Mio caro Silvano, qualcuno disse una volte che c’è l’ossigeno o l’aria… non lo vedo ma ci credo… ci sono tante cose in cui credo anche se io non lo ho mai visto personalmente..
            ovviamente sara anche vero la storia del buco nero..
            ma io mi domano siamo così interesato a quello che non possiamo nemmeno comprendere o vedere… ma le cose fondamentale per esempio trovare una via per vivere in armonia e pace su questo meraviglioso e mi sembra unico pianeta almeno nel nostro sistema solare.. e cosi difficile e nessuno vuole sapere… forse sarebbe meglio che arriva un grande buco nero e toglie dall spazio la terra e tutto il suo contenuto… cosi sappiamo poi cosa sia sull’altra parte de bucco nero😆

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  3. gabriarte ha detto:

    siamo stelle anche noi e nel buco nero purtroppo ci finiamo diventando polvere ciao Bruge passati un sereno fine settimana

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    • MARGHIAN ha detto:

      Ciao Gabriella, a proposito di “diventere polvere” c’e una teoria strana..molto strana, che dice che l’universo vive una “storia” lo portera’ a “completarsi”, nel senso che tutto quanto e’ esistito, sara’ “recuperato” in un universo “completo” o “perfetto”. L’universo avrebbe una “memoria” e, grazie a questa “memoria”, quando l’universo sara’ giunto a quella “completezza” conterra’ tutto quanto, cosi’ che verremo “ricreati anche noi”. Una teoria strana, detta del “punto omega”, che ovviamente non e’ scienza. Questa idea piace ovviamente a molti credenti perche’ in questo ravvisano “i cieli nuovi ed una nuova terra”. Ciao.

      Marghian

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  4. MARGHIAN ha detto:

    Ciao Bruce. Si’, so di questa “rettifica” fatta da Hawking. Il mio pensiero va a quella “supersingolarità” (io la chiamo cosi’) che in teoria si formerebbe (anzi si ri-formerebbe) nel caso di un universo che fosse destinato a collassare su se’ stesso. Se non puo’ esistere una vera “singolarita’”, allora l’universo puo’ “rinascere” od essere “ciclico”, e la materia, prima o poi, uscire di nuovo fuori, dopo il collasso finale, generando un altro universo in espansione (o l’ennesima espansione dello stesso).

    Altro pensiero che mi sovviene: “non e’ una vera e propria singolarita’”, e la maeria non viene del tutto disintegrata”..se e’ cosi’, .allora non verra’ distrutto del tutto nemmeno il tempo, eccetera eccetera.. ciao.

    Marghian

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    • bruce ha detto:

      E già, caro marghian, non so se questa teoria di Hawking troverà conferma, ma lascia aperte molte considerazioni.
      Non sono sicuro che Hawking la voglia estendere anche al big bang. Qui non si è pronunciato, perchè ancora non si sa come si evolverà l’universo. Per ora sembra in continua espansione. Ma nel caso dovesse ricadere su se stesso dando luogo ad una nuova singolarità allora è da considerare che anche il tempo si trovi lì dentro magari arrotolato su se stesso e sullo spazio come le dimensioni.
      A noi comuni mortali non ci rimane che aspettare, fantasticare o fare finta di niente come fa la nostra cara amica …. Rebecca😆 (ciao Pif)
      Dolce notte.

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  5. Rebecca Antolini ha detto:

    Buona domenica anche a te caro Silvano… comunque aproprosito di bucchi neri… ci saranno sucuramente tantissimi, tanti parlano di questi ma nessuno ne ha mai visto una … praticamente un bucco nero e la confine del universo si o no????? Mi sono fatta furba e ho letto nei mei libri di astronomia e come ho capito con la mia mia mete casalinga un buco nero nasce quando muore un stella… non si sa perchè o come.. poi un bucco nero non e visibile.. e quello che fa scomparire non esiste più… per farmi una idea lo paragono al triangolo delle bermuda…😉

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  6. MARGHIAN ha detto:

    Ciao Bruce. Lo so benissimo. Sono io che, nella ipotesi che l’universo collassi su se’ stesso (so benissimo che la cosa e’ tutt’altro che certa, dato che sono in ballo cose come “l’universo piatto” o comunque “l’universo che potrebbe non avere massa sufficiente-e quindi gravita’ sufficiente- da poter invertire il processo da “espansione” a “contrazione”.) che ho fatto un volo di fantasia, a prescindere dalle intenzioni di Hawking-estendere o no la teoria al big bang, immaginando il fatto che l’universo, una volta arrotolatosi su se’ stesso, sarebbe proprio un buco nero (con il tempo, appunto, insito dentro tale struttura, pronto magari a rispandersi insieme allo spazio, se la teoria dell’universo ciclico dovesse vincere sulle altre).
    “come fa la nostra cara amica …. Rebecca”. La fede rende tranquilli, da’ serenita’, questo bruce lo devi ammettere😆
    E chi non l’ha, la fede, si pone tante questioni e si arrovella, e sono cavoli nostri 
    E dolce..domenica… ciao.

    Marghian

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  7. MARGHIAN ha detto:

    Rebecca, ti anticipo io la risposta: un buco nero non e’ il confine dell’universo, e’ un oggetto che si trova dentro l’universs e se mai un buco nero e’ un confine tra le condizioni normali della materia e quello che la materia diventa dopo, quando viene assorbita dal buco nero,cosa che non sappiamo. E l’universo contiene tanti buchi neri. Si’, un buco nero nasce dopo che una stella muore, o meglio e’ la stella stessa (quello che rimane) che diventa piccola piccola, pesantissima e con una forza di gravita’ tremenda. Ecco perche’ tutto nelle sue vicinanze ne viene assorbito, e quello che e’ assorbito viene a far parte del buco nero stesso. No, non e’ che quello che entra nel buco nero non esiste.esiste invece, solo che noi non lo vediamo. Tu getti dell’acqua in un lavandino, e quell’acqua dopo non la vedi piu’. Ma c’e… lascio la parola a Bruce, ciao.

    Marghian

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  8. bruce ha detto:

    I buchi neri, come il triangolo delle bermuda?
    Niente male. Visto che quando ti ci metti hai una buona fantasia.😆

    Nel triangolo delle bermuda, quel tratto di oceano Atlantico, nel fondo del mare, secondo alcuni ci sarebbe una enorme struttura piramidale come la piramide di Cheope dalla quale fuoriesce una grande energia da mandare fuori controllo gli strumenti di bordo di navi ed aerei.
    Per gli amanti degli alieni ci sarebbe una base segreta degli extraterresti che quando vedono una imbarcazione o qualsiasi oggetto volare sulla loro area, si incazzano e così con tempeste elettromagnetiche fanno fuori ogni cosa che disturba la loro privacy.

    I buchi neri non hanno niente a che fare con gli alieni, con quegli omini verdi (verdi per via della clorofilla, sono vegani, per nostra fortuna) è un processo naturale inventato dal Creatore (per chi crede in Dio) per dare continuità (forse) allo stesso universo e quindi al genere umano o agli extraterrestri a due teste e quattro braccia, magari esistono.

    A parte gli scherzi, io credo che la scienza e a maggior ragione l’astronomia e l’astrofisica meritino maggiore riguardo da parte della scuola dell’obbligo per non permettere che si creino delle storie “ridicole” per non dire “risibili” da dare in pasto a gente poco acculturata o peggio ancora per farla restare nella ignoranza..
    Non si può pensare che ancora oggi la popolazione sia quasi completamente a digiuno delle conoscenze sull’universo, che non dimentichiamocelo, per quanto possa essere infinito è pur sempre la nostra casa. E gli alieni, se esistono, creature del nostro … condominio.
    Ciao a tutti.

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    • Rebecca Antolini ha detto:

      ecco non lo ho visto la risposta…. ora lo ho letto…

      beh io ci credo nei extraterrestri, hovisto due volte le ufo e una volta ero anche fortunata di poterlo fare le foto… niente uometti verdi quelli sono dalla fiction americana😆

      vedo che sei sempre in vena a scherzare … sono terrestre e vegana da me non hai niente da temere😛

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  9. MARGHIAN ha detto:

    A proposito di buchi neri e triangolo delle berduda, vi scrivo -sono a titolo di mera curiosita’- che c’e’ chi sostiene che nel “triangolo delle bermuda” esista qualcosa che provochi delle “distorsioni spaziotemporali”, e che la causa sia un misterioso fenomeno naturale. Solo che, per avere una distorsione dello spazio-tempo tale da “teletrasportare” un aereo od una nave per farlo apparire chissa’ dove, in quella zona dovrebbe trovarsi qualcosa che abbbia almeno una massa tre, quattro volte quella del Sole. Ci vorrebbe un buco nero, per giunta collegato ad un altro buco nero-un buco bianco?-. Si capisce benissimo che un simile oggetto non puo’ esistere nel fondale marino o al di sotto di questo, in questo caso vicino a Portorico o ad un altro dei “vertici” del triangolo delle bermuda” o nel bel mezzo di esso

    Tra “buco nero e buco bianco”-se esistono i buchi bianchi- avverrebbe propriio ^quasi come viene dettto sul “triangolo”. Pero’…sono in gioco grandi masse, perche’ si generino campi gravitazionali tali da produrre gli effetti descritti nei rimanzi di fantascienza o nei resoconti poco credibili come quelli riguardanti “le bermuda”.

    Forse c’e “qualche fondo di verita’.”, nel senso cne molto materiale ferromagnetico possa generare qualche “disturbo” in prossimita’ di certi luoghi, ma non di piu’. Il fattore statistico (e’ una zona di mare molto trafficata) e forse delle “esalazioni di metano” che renderebbero l’acqua meno capace di reggere il peso delle imbarcazioni, alimenterebbero la leggenda. Ciao.

    Marghian

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