08 marzo 2008

Buchi neri ed orizzonte degli eventi



Gli scienziati hanno annunciato che le misteriose proprietà dei buchi neri possono essere ricreate in laboratorio. Risolverne i misteri, fornirebbe indizi chiave per la “Teoria del tutto” che riunisce tutti i fenomeni fisici conosciuti.I buchi neri si configurano come i maggiori enigmi dell’Universo. Gli scienziati teorizzano che in essi esistano attrazioni gravitazionali così potenti che niente, inclusa la luce, vi può fuoriuscire dopo aver superato il limite conosciuto come orizzonte degli eventi. Gli esperimenti diretti sui buchi neri sono improbabili a causa della loro distanza dalla terra, per non citare quanto sarebbe difficile lavorare con queste deformazioni spazio-tempo. Quindi, i ricercatori stanno cercando la strada per ricreare un modello in laboratorio.Ora, gli scienziati annunciano di aver creato un orizzonte degli eventi artificiale usando fibre ottiche. Hanno iniziato indirizzando un flusso di impulsi laser intensi e brevi all’interno di una fibra ottica. Questi impulsi si sono comportati come una corrente fluida di luce.Tali impulsi “generano gli stessi effetti fisici che si presenterebbero anche per impulsi più lunghi e più deboli ma sono difficili da rilevare” ha spiegato il ricercatore Ulf Leonhardt, un fisico teorico dell’Università di St. Andrews in Scozia (nota personale: stesso fisico che si dedicò agli studi sul “mantello dell’invisibilità”). “Alta intensità ed impulsi brevi, sono necessari per vedere gli impercettibili effetti e distinguerli dal rumore di fondo.”Allo stesso tempo i ricercatori hanno indirizzato un fascio infrarosso continuo all’interno della fibra ottica. Questo fascio ha generato delle onde che hanno sorpassato il raggio laser, così come le onde luminose sono sopraffatte dall’attrazione gravitazionale non appena superato l’orizzonte degli eventi.“La maggior sorpresa per me è quanto sia facile nella realtà generare un orizzonte degli eventi”, ha detto Leonhardt a LiveScience. Lui e il suo team daranno il dettaglio dei risultati sul numero in uscita il 7 marzo del giornale Science.Gli scienziati avevano proposto altri sistemi per imitare il comportamento dei buchi neri. Tali metodi, tuttavia, non avevano ancora portato ad alcun successo. L’orizzonte artificiale degli eventi che Leonhardt e i suoi colleghi hanno inventato potrebbero aiutare la ricerca per esplorare i bizzarri comportamenti dei buchi neri, come le radiazioni che si suppone essi emettano. I buchi neri non sono interamente neri ma il fisico Stephen Hawking scoprì che tutti lasciano passare almeno una piccola quantità di energia, la radiazione Hawking.Gli scienziati non hanno ancora rilevato questa energia misteriosa – la radiazione Hawking nei normali buchi neri è completamente oscurata dalle microonde presenti nel cosmo, radiazioni di sottofondo che pervadono l’universo dal Big Bang. Tuttavia, Leonhardt suggerisce che con il nuovo modello “possiamo creare un orizzonte degli eventi artificiale che potrebbe generare sufficienti radiazioni Hawking da poter essere rilevate”.Una comprensione maggiore delle radiazioni Hawking potrebbe contribuire a riunire teorie fisiche attualmente indipendenti nella “Teoria del tutto”. Finora gli scienziati non hanno unificato con successo il campo della relatività generale, che spiega come materia ed energia si comportano in larga scala e afferma l’esistenza dei buchi neri, con la meccanica quantistica, che aiuta a spiegare come materia ed energia convivono a livello atomico (e a livelli più piccoli), e afferma l’esistenza della radiazione Hawking. Una comprensione della radiazione Hawking potrebbe contribuire a gettare un ponte tra relatività generale e meccanica quantistica per capire come questi “mondi sono collegati”, ha spiegato Leonhardt.

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