Cos'ha detto (davvero) Stephen Hawking sui buchi neri

Il clamore suscitato della recente affermazione di Stephen Hawking che i buchi neri non esistono nasce da un equivoco, e dalla confusione fra il concetto puramente matematico di buco nero, potenzialmente eterno, e quello fisico. Il primo potrebbe benissimo non avere alcun corrispettivo fisico, senza che ciò influisca minimamente sull'altro, la cui esistenza appare comprovata (Sabine Hossenfelder)

A meno che non abbiate trascorso gli ultimi giorni dentro un buco vero e proprio, avrete probabilmente letto da qualche parte che Stephen Hawking ora sostiene che i buchi neri non esistono. Ero sul punto di chiudere gli occhi e lasciare che questa ondata di sciocchezze mediatiche mi passasse accanto, ma persino mia madre mi ha chiesto che cosa significava. Quindi, ecco la spiegazione in breve.

Si dice spesso che un buco nero è definito dalla presenza di un orizzonte degli eventi. L'orizzonte degli eventi è il confine di una regione da cui non può sfuggire alcuna informazione, mai. La parola decisiva è “mai”. L'orizzonte degli eventi è una proprietà matematicamente ben definita dello spazio-tempo, ma è solo un costrutto interamente matematico. Dovremmo letteralmente aspettare fino alla fine dei tempi per scoprire se un orizzonte degli eventi è davvero un orizzonte degli eventi nel senso di questa definizione.

© Yenpitsu Nemoto/Ikon Images/Corbis

Quindi, invece che di orizzonte degli eventi, i fisici parlano spesso di orizzonte apparente. L'orizzonte apparente è, grosso modo, un qualcosa che  somiglia a un orizzonte degli eventi per un periodo finito di tempo. Dal momento che noi possiamo misurare solamente cose che avvengono in tempi finiti, ciò su cui ci interroghiamo, che cerchiamo e che osserviamo è l'orizzonte apparente.

Agli effetti pratici - vale a dire le reali osservazioni di buchi neri astrofisici - la distinzione tra orizzonti apparenti e orizzonti degli eventi è del tutto irrilevante. Ed è per questo che né voi - né, probabilmente, molti giornalisti scientifici - ne avete mai sentito parlare.

L'idea che quando la materia collassa possano formarsi non orizzonti degli eventi veri e propri, ma solo orizzonti degli eventi apparenti che finiscono per svanire non è nuova. Nella letteratura scientifica è oggetto di discussione da una ventina di anni. In un articolo che ho scritto conLee Smolin, abbiamo discusso la possibilità che non ci siano orizzonti degli eventi, ma solo orizzonti apparenti per ragioni di carattere molto generale. (Si veda la figura 3 dell'articolo e relativa didascalia)



Ma allora che cosa ha detto veramente Hawking? La citazione esatta è:

“L'assenza di orizzonti degli eventi implica che non ci siano buchi neri, nel senso di condizioni da cui la luce non può sfuggire all'infinito.”

Se si definisce un buco nero come uno spazio-tempo con un orizzonte degli eventi, allora l'affermazione è corretta. Ma ci saranno ancora degli oggetti, chiamiamoli “buchi neri apparenti”, che somigliano quasi perfettamente ai buchi neri per tempi che superano di diversi ordini di grandezza la durata di vita dell'universo. E nessuna osservazione attualmente possibile sarà in grado di dire se, per esempio, il centro della Via Lattea ospita un buco nero con un orizzonte degli eventi o un buco nero apparente che somiglia a un buco nero con un orizzonte degli eventi.

Sostanzialmente, ciò che Hawking sta dicendo è di ritenere che un collasso della materia porti solo a un orizzonte apparente temporaneo, e non a un orizzonte degli eventi eterno. Questo è un parere condiviso da molti suoi colleghi (me compresa) e non c'è nulla di nuovo in questa idea.

Stephen Hawking durante la cerimonia di apertura dei Giochi Paraolimpici 2012 a Londra (© Julian Stratenschulte/dpa/Corbis)

E' davvero un peccato che questa dichiarazione di Hawking sia stata così fraintesa, dato che ci sono davvero persone che affermano che i buchi neri non esistono. Sostengono che ciò che osserviamo in realtà sono solo oggetti massicci molto scuri che non collassano oltre il loro raggio di Schwarzschild [una distanza associata e proporzionale alla massa di un corpo celeste, N.d.R.] e che hanno una superficie materiale. Si tratta di un'opinione a dir poco minoritaria, perché richiede modifiche sostanziali alla teoria della gravità di Einstein, senza contare che è in conflitto con le osservazioni. Sono sicurissima che non è questo ciò che Hawking intendeva.

Detto questo, “l'articolo” di Hawking è in realtà solo un resoconto di una conferenza tenuta lo scorso anno. E' soprattutto una sintesi delle sue riflessioni sul cosiddetto firewall dei buchi neri, nessuna delle quali ho trovato molto appassionante e straordinaria. Se l'articolo fosse stato scritto da qualcun altro, nessuno vi avrebbe prestato attenzione.

In sintesi, in seguito all'articolo di Hawking non è cambiato nulla nella nostra comprensione dei buchi neri. Circolare, circolare, qui non c'è niente da vedere.

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Sabine Hossenfelder insegna fisica delle alte energie al Nordic Institute for Theoretical Physics (NORDITA) a Stoccolma. Laureatasi alla Johann Wolfgang Goethe Universität di Francoforte, è interessata alle teorie della gravità quantistica e delle stringhe. 

(La versione originale di questo articolo è apparsa il 30 gennaio su backreaction.blogspot.it. Riproduzione autorizzata, tutti i diritti riservati)