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In un buco nero si determina una condizione di buio e di silenzio assoluto:cos'e' un Buco Nero?

In un buco nero si determina una condizione di buio e di silenzio assoluto che noi chiamiamo appunto con il nome di buco nero, e sarebbe il punto in cui una stella, come il nostro sole, si è compressa morendo. Non si esclude neppure che i buchi neri possano essere dei passaggi inter-spaziale che potrebbero aprire all’Uomo la strada dei viaggi interstellari o a quelli attraverso il tempo. Stiamo accorti quindi quando sentiamo parlare dei buchi neri, che di fatto posso essere considerati la scoperta scientifica più vicina alla fantascienza.

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In realtà cos’è un buco nero?  A cosa serve conoscerne gli effetti? Sono domande legittime e assolutamente appropriate a cui, utilizzando termini il più possibile semplici e discorsivi cercheremo di dare le risposte.

I buchi neri sono stati innanzitutto ipotizzati, prima ancora di essere scoperti dalla teoria della relatività di Albert Einstein, e di fatto sono un luogo nello spazio ove insiste un campo gravitazionale così forte da non far uscire da esso alcun corpo e neppure i fotoni, per cui, non sfuggendogli neppure la luce diviene completamente nero.

Esso è delimitato dalla sua circonferenza esterna, chiamata “orizzonte degli eventi” la quale segna il confine tra quello che viene inghiottito all’interno del buco nero e quanto ne rimane fuori, e di conseguenza resta visibile. Si tratta perciò di una regione dello spazio-tempo di cui non siamo ancora in grado di conoscere cosa avvenga al suo interno.

 

Alcuni tra i maggiori fisici e studiosi ritengono che qualora un corpo dovesse essere inghiottito da un buco nero venga proiettato in uno dei tanti universi paralleli al nostro che esisterebbero secondo diverse teorie scientifiche. Altri invece sostengono che la pressione e il calore che esisterebbero all’interno dell’orizzonte degli eventi sarebbero così elevate da comprimere il corpo fino a ridurlo a misure infinitesimali o a scomporlo in particelle. Lo stesso Stephen W. Hawking, il più grande fisico vivente ha formulato la propria teoria, in linea con quella dei colleghi, ma ha precisato che sebbene sia disponibile ad un viaggio nello spazio, non lo sarebbe alla sua introduzione all’interno di un buco nero.

 

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Rappresentazione grafica di un buco nero, la morte di una stella. Si nota molto bene “l’orizzonte degli eventi”

 

Vediamo allora cosa risulta dalle tante osservazioni sperimentali in corso sull’argomento. Si è arrivati a dedurre che ogni stella, compresa ovviamente la nostra, il Sole, quando avrà terminato gli elementi che scatenano le esplosioni che la fanno brillare e produrre calore, cesserà di esercitare le forze attrattive e energetiche che l’hanno caratterizzata. Avverrà di conseguenza un profondo mutamento in tutto il sistema stellare orbitante attorno ad essa, sia per le variazioni di calore che per i campi che hanno determinato gli equilibri orbitali.

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La massa della stella collasserà su se stessa e subirà una concentrazione estrema di pressione e di calore, riducendosi ad una piccolissima porzione di quelle che sono state le sue dimensioni originarie, ma, attenzione, esattamente con la stessa forza potenziale. Quando questa concentrazione arriverà al suo massimo, la pressione e il calore al suo interno impediranno ad ogni cosa in essa contenuta di uscire, sia sotto forma di fotoni (luce) che di altre particelle.

 Si determina di conseguenza una condizione di buio e di silenzio assoluto che noi chiamiamo appunto con il nome di buco nero, e sarebbe il punto in cui una stella, come il nostro sole, si è compressa morendo.

Tutta la comunità scientifica è impegnata nell’approfondimento di questa materia, anche perché essa è strettamente correlata alle conferme della teoria della relatività, e di conseguenza porterebbe materiale di discussione alla fisica quantistica e alla risolutiva teoria del tutto.

Non si esclude neppure che i buchi neri possano essere dei passaggi inter-spaziale che potrebbero aprire all’Uomo la strada dei viaggi interstellari o a quelli attraverso il tempo. Stiamo accorti quindi quando sentiamo parlare dei buchi neri, che di fatto posso essere considerati la scoperta scientifica più vicina alla fantascienza.

http://www.scienze-naturali.com/un-buco-nero/11758

Il buco nero è una regione dello spazio-tempo dalle caratteristiche estreme, che non possono essere spiegate con la fisica classica. La sua gravità è talmente elevata che comprime la materia fino a una densità praticamente infinita e nulla, neanche la luce, può sfuggirgli e allontanarsi: secondo le teorie classiche, in particolare la teoria della relatività formulata da Einstein, nessun tipo di radiazione può uscire da un buco nero.  Tuttavia, in tempi relativamente recenti, nel 1974,Stephen Hawking ha introdotto l’ipotesi che i buchi neri possano emettere una qualche radiazione, che prende il nome di radiazione di Hawking.  Hawking ha dimostrato, a livello teorico, che questa radiazione termica può fuoriuscire a causa di particolari effetti quantistici. L’emissione di una radiazione implica inoltre che ciascun buco nero stia evaporando, anche se molto lentamente. E questa radiazione sarebbe troppo debole per essere osservata, dato che è coperta da quella cosmica a microonde.  Ma non si possono riprodurre in laboratorio un buco nero e le sue emissioni. Per questo, da tempo gli scienziati studiano metodi alternativi per trovare fenomeni che possano essere assimilati a quello che avviene in un buco nero. Per esempio, si può utilizzare al posto della radiazione luminosa, quella sonora, in particolare le onde acustiche provenienti da un materiale, detto condensato di Bose-Einstein, che rappresenterebbe il buco nero: una prova che è già stata fornita in tempi recenti.

Un’altra ipotesi, poi, quella esplorata oggi, riguarda lo studio di onde luminose emesse da una fibra ottica. I ricercatori, coordinati da Ulf Leonhardt dell’Istituto Weizmann, hanno messo a punto un metodo basato sull’uso di fibre ottiche. Per capire come funziona il loro sistema, Leonhardt fornisce un paragone della vita reale. Si può pensare a un fiume che scorre sempre più velocemente fino a quando non confluisce in una cascata, che è appunto il buco nero. Subito prima di toccare la cascata, l’acqua del fiume raggiunge una velocità molto elevata, superiore a quella che consente a un pesce di nuotare e non essere risucchiato dalla cascata. Questo punto si chiama orizzonte degli eventi, che indica la superficie oltre la quale nulla può sfuggire al buco nero.

Per capire cosa succede in un buco nero bisogna trovare un analogo per ricreare in laboratorio l’orizzonte degli eventi, al di là del quale tutto viene risucchiato. Per farlo, scienziati hanno utilizzato una fibra ottica con micro-percorsi all’interno, che rappresenta il fiume. Nel piccolo tunnel della fibra vengono sparati due impulsi ultra-veloci di luce laser di colori diversi si inseguono fra loro. Il primo interferisce col secondo e questa interferenza, molto intensa, crea una sorta di orizzonte degli eventi – un po’ come quando il fiume sta per confluire nella cascata – che cambia le proprietà fisiche della fibra, in particolare generando una distorsione, un cambiamento del suo indice di rifrazione.

A questo punto, i ricercatori hanno utilizzato un terzo impulso luminoso: dalle osservazioni emerge che questa luce aggiuntiva genera una radiazione a frequenza negativa, ovvero una radiazione idealmente in uscita invece che in ingresso dal buco nero, emessa dal sistema che riproduce il buco nero.

Questa osservazione, spiegano gli autori, fornirebbe una prima prova della radiazione di Hawking, anche se l’obiettivo finale desiderato da tutti gli astrofisici sarebbe quello di ottenerla spontaneamente dal sistema che riproduce il buco nero invece che stimolarla con un ulteriore impulso luminoso.

https://www.wired.it/scienza/spazio/2019/01/22/buchi-neri-prova-radiazione-hawking/?utm_source=wired&utm_medium=NL&utm_campaign=daily

 

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