E’ tutto determinato? Sì, certo: ma potrebbe non esserlo, poiché non sappiamo mai cosa sia determinato

Da Buchi neri e universi neonati
di S.Hawking

Immaginiamo una stella di massa 10 volte il sole. Nel corso della sua vita, di circa un miliardo di anni, la stella genera calore al suo interno, grazie alla conversione di idrogeno in elio. L’energia liberata crea una pressione sufficiente a sostenere la stella contro la propria gravità, dando origine a un oggetto con un raggio circa 5 volte quello del sole. La velocità di fuga dalla superficie di una tale stella è circa 1.000 km/sec. Quando la stella esaurisce il combustibile non ci sarà più niente che mantiene la pressione interna verso l’esterno, e la stella comincerà a collassare a causa della sua gravità. Al contrarsi della stella, il campo gravitazionale della sua superficie diventa più intenso, determinando un aumento della velocità di fuga. Se il raggio diminuisse fino a 30 km, la velocità di fuga raggiungerebbe la velocità della luce, ossia 300.000 km/sec. Allora neppure la luce potrebbe uscire dalla stella. La stella sarebbe divenuta un buco nero, una regione di spazio-tempo da cui non può uscire più nulla. Il confine del buco nero viene detto orizzonte degli eventi.

Oggi ci sono prove d’osservazione che si trovino buchi neri approssimativamente di questa grandezza ad esempio nella costellazione del Cigno. Nell’universo potrebbero essere disseminati anche numerosi buchi neri molto piccoli, formati non dal collasso di stelle ma da quello di regioni altamente compresse nel mezzo denso e caldissimo che sarebbe esistito poco dopo il Big Bang.

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Hawking indagando sull’influenza del principio di indeterminazione sui buchi neri, scoprì che i buchi neri dovevano emettere radiazione e particelle a ritmo costante. Infatti il principio di indeterminazione permette alle particelle di viaggiare per una breve distanza a velocità superiore a quella della luce. Può quindi accadere che esca dal buco nero. Ciò che esce dal buco nero però è diverso da ciò che vi è entrato, solo l’energia è la stessa.

Man mano che il buco nero emette particelle e radiazione, perde massa. Di conseguenza diventa più piccolo ed emette particelle più rapidamente, fino a consumare tutta la sua massa e sparire.

Che ne è stato degli oggetti caduti nel buco nero? Secondo Hawking essi uscirebbero in un piccolo universo neonato loro proprio. Questo piccolo universo dapprima si stacca dalla regione spazio-temporale in cui nasce, ma poi potrebbe riunirsi ad essa, apparendoci come un altro buco nero. Gli universi neonati in cui vanno a finire le particelle che cadono nel buco nero esistono nel tempo detto immaginario. Qui, nel tempo immaginario, infatti, le storie delle particelle continuerebbero ad esistere, esse passerebbero nell’universo neonato e riemergerebbero come particelle emesse da un altro buco nero.

Qualcuno ha pensato di sfruttare i buchi neri per viaggi intergalattici, ma per ora a chi si trovasse a cadere in un buco nero può solo valere il motto. “Think imaginary”!

 Esiste una grande teoria unificata che spieghi e determini ogni cosa esistente nell’universo?

In sintesi, alla domanda:”E’ tutto determinato?” La risposta è:”Sì, certo: Ma potrebbe non esserlo, poiché non sappiamo mai cosa sia determinato.”

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