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Un fisico indiano sostiene di aver formulato la teoria sui buchi neri 14 anni prima di Stephen Hawking

Dopo essersi dedicato per anni allo studio dei buchi neri, nel 2014 Stephen Hawking sconvolse la comunità scientifica affermando che i buchi neri non esistevano. Ora un fisico indiano ha contestato la sua teoria

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Un fisico indiano ha contestato la teoria sui buchi neri di Stephen Hawking. Credit: Sheffield University

La teoria sui buchi neri, formulata dall’astrofisico britannico Stephen Hawking (morto il 14 marzo 2018), risale al 2014, e l’abbiamo spiegata in maniera semplice qui. Ma ora un fisico indiano, Abhas Mitra, sostiene di essere arrivato alle conclusioni di Hawking ben prima, già nel 2000.

Il 15 marzo scorso Mitra ha infatti spiegato le sue motivazioni con una mail inviata al sito statunitense Quartz, specificando di aver teorizzato lo studio sui buchi neri 14 anni prima di Stephen Hawking.

In un articolo del 2000, pubblicato sulla rivista Foundations of Physics Letters, Mitra aveva scritto che i buchi neri non potevano esistere nel modo in cui erano stati pensati, dal momento che non seguono le regole della teoria della relatività di Albert Einstein.

Mitra ha anche spiegato di aver chiesto un parere scientifico sulla teoria da lui formulata a diverse personalità note nel mondo della fisica, tra cui Hawking, e di commentare pubblicamente il suo lavoro. Tuttavia non ha mai ricevuto una risposta, né tantomeno l’attenzione della comunità scientifica, sostiene.

“Nel mio articolo del 2000 […] negavo l’esistenza del paradosso delle informazioni sul buco nero”, ha scritto Mitra.

Nel momento in cui Hawking formulò la sua teoria sui buchi neri, nel 2014, Mitra aveva già investito diversi anni della sua vita e della sua carriera scrivendo articoli scientifici sul tema dei buchi neri.

Nonostante lo scienziato indiano non abbia mai ricevuto i riconoscimenti che sperava per il lavoro di tutta una vita, si è sempre rifiutato di criticare il lavoro e l’onestà intellettuale di Stephen Hawking.

“Stephen Hawking è stato un uomo di grande ispirazione per tutti, compreso me, e la sua morte è stata una grave perdita per il mondo della fisica”, ha concluso Mitra.

Ma cosa sono i buchi neri, e qual è la teoria di Stephen Hawking contestata da Abhas Mitra?

I buchi neri sono oggetti incredibilmente densi, con una gravità così potente da attirare tutto ciò che li circonda, inclusa la luce. Per comprendere la teoria dei buchi neri di Hawking bisogna prima avere chiaro il concetto di spazio-tempo, che riunisce le nozioni tradizionalmente distinte di spazio e di tempo in un’unica entità omogenea, ed è legato alle teorie sviluppate da Albert Einstein.

Nel caso in cui la densità della materia raggiunga valori così elevati da provocare un collasso gravitazionale dello spazio-tempo, come il caso del collasso di una grande stella, si forma una “singolarità”. In una singolarità, c’è tanta materia compressa in uno spazio così piccolo che la forza di gravità diventa infinita e lo spazio sprofonda senza fine, in un luogo in cui le leggi della fisica non valgono più: un buco nero.

Al centro di un buco nero, secondo la teoria di Hawking, c’è una singolarità. Insieme allo scienziato Roger Penrose, nel 1970 Hawking pubblica uno studio su questo argomento.

Continuando ad indagare sui buchi neri, a metà degli anni Settanta Hawking elabora una nuova teoria unendo la Relatività generale, che descrive fenomeni su scala cosmica, e la meccanica quantistica, che descrive fenomeni infinitamente piccoli, a livello di atomi e particelle. Nessuno fino a quel momento lo aveva mai fatto.

Secondo la teoria quantistica, lo spazio non è vuoto, ma popolato da coppie di particelle e antiparticelle (materia e antimateria). Secondo Hawking, in prossimità dei margini del buco nero queste coppie si separano: l’antiparticella viene assorbita dal buco nero, mentre l’altra diventa una particella “reale” e pertanto produce energia sottoforma di radiazioni (chiamate “Radiazioni di Hawking”).

Le particelle che finiscono dentro il buco nero sono quelle che hanno una massa negativa, e fanno sì che il buco nero diventi sempre più piccolo fino a scomparire. Ma nel momento conclusivo, il buco nero esplode con l’energia di un milione di bombe nucleari.

La teoria della Radiazione di Hawking, cambiò il modo in cui erano visti i buchi neri, da corpi che assorbono tutto ciò che hanno intorno a sistemi di ricambio di materia ed energia.

Nel 2014 Hawking tornò sull’argomento sconvolgendo la comunità scientifica: in realtà, secondo lo scienziato, non esistevano affatto i buchi neri, o almeno non nel modo in cui si era pensato fino a quel momento.

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Hawking aveva risolto il “paradosso delle informazioni sul buco nero”: i buchi neri raccolgono materia ed energia, e possono alla fine scomparire, ma il buco nero che scompare distruggerebbe l’energia e la materia raccolti nel tempo.

Le leggi della fisica quantistica dicono che l’informazione può essere trasformata, ma non può essere completamente distrutta. E qui si crea il paradosso.

Come soluzione, Hawking ha proposto che, invece di essere considerati con un confine oltre il quale nulla possa sfuggire, i buchi neri hanno un “orizzonte apparente” che trattiene temporaneamente energia e materia prima di rilasciarli in una forma diversa.

In altre parole, i buchi neri trasformano tutte le informazioni che raccolgono.

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