Cosa ha scoperto Hawking di così eccezionale?

Dagli interrogativi sui buchi neri alla Teoria del Tutto: qual è il lascito del grande astrofisco

Cosa ha scoperto Hawking di così eccezionale? 
Ann Ronan Picture Library / Photo12 
 Un buco nero suopermassiccio

Il nome di Stephen Hawking viene sempre associato alla teoria dei buchi neri perché fu il primo a ipotizzare un 'buco nero al contrario'.

Partendo dalla teoria di Einstein, secondo cui qualunque corpo, enorme come il sole o piccolo come uno spillo, curva lo spazio intorno a sé, esercitando una forma di gravità, Hawking arrivò a paragonare il Big Bang, l'evento che ha dato origine all'universo, a un buco nero al contrario. Ma quale strada ha seguito per giungere fin lì?

La Relatività generale ipotizza che un oggetto sufficientemente grande, come può essere una stella massiccia, possa collassare su se stesso fino a concentrarsi in un punto a densità infinita. Quel punto è chiamato singolarità.   

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Proprio mentre si manifestavano i primi sintomi di di sclerosi laterale amiotrofica, Hawking paragonava il Big Bang a un buco nero al contrario: anziché finire tutto in una singolarità, tutto ha inizio da una singolarità. E da qui nacque il lavoro del 1970 con cui dimostrava che l'universo è nato da una singolarità e diede sostanza a una teoria allora indigesta come quella del Big Bang.

L'universo invecchia nel disordine

Hawking intuì che un buco nero non può che aumentare di dimensioni, mai restringersi. Comprese che la massa di un buco nero determina le dimensioni dello spazio che circonda la singolarità all'interno del quale nulla può uscire. Il confine prende il nome di 'orizzonte degli eventi'. E anche che un buco nero non può "spezzarsi", neppure nel caso di una collisione con un altro buco nero e arrivò ad accostare l'espansione continua dell'orizzonte degli eventi con un altro concetto: l'entropia, che misura il grado di disordine di un sistema. L'entropia (lo stato di equilibrio disordinato di un sistema) può solo aumentare, mai diminuire: l'Universo dunque diventa sempre più disordinato tanto più invecchia.

Per Hawking i due fenomeni - l'espansione dell'orizzonte degli eventi e la crescita dell'entropia - sono simili, uniti. A tale conclusione giunse "lavorando" contemporaneamente con la Relatività generale e la meccanica quantistica, cosa che nessuno aveva mai fatto prima.

La quantistica descrive fenomeni infinitamente piccoli, a livello di atomi e particelle, mentre la Relatività generale descrive fenomeni su scala cosmica.

Le due teorie sembrano quasi inconciliabili, non fosse altro perché la Relatività teorizza uno spazio liscio e continuo come un foglio di carta, mentre la quantistica sostiene che l'Universo a scala microscopica è granuloso, suddiviso in "grumi" infinitamente piccoli, i quanti.

Per spiegarlo ci affidiamo a un video di Focus

L'unificazione delle due teorie non è ancora riuscita. Quando sarà possibile - se sarà possibile - si arriverà a quella Teoria del Tutto che è alla base dell'opera di Hawking.

Che fine fanno i buchi neri?

Sviluppando la teoria quantistica - quella che vuole lo spazio vuoto composto in realtà da particelle opposte di materia e antimateria - Hawking arrivò a teorizzare che i buchi neri assorbano solo le particelle negative, l'antimateria, e così facendo possano diminuire la propria massa fino a sparire.

Ma se come afferma la teoria dei buchi neri, questi fagocitano ogni 'informazione' che vi finisce dentro, che fine fanno tutte queste informazioni una volta che il buco nero - come sostiene Hawking - scompare? Nulla. Secondo lo scienziato, semplicemente svaniscono nel nulla. Questa teoria dell'81- fortemente contestata - è stata in parte corretta da Hawking stesso che di recente aveva affermato che il buco nero cancella sì l'informazione, pur conservandola. E' questo l'enigma che il grande astrofisico ci ha lasciato da risolvere.   



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