Gli scienziati potrebbero aver risolto il paradosso del buco nero di Stephen Hawking

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I ricercatori potrebbero aver risolto il famoso paradosso del buco nero del professor Stephen Hawking, un mistero che ha lasciato perplessi gli scienziati per quasi mezzo secolo.

Secondo due nuovi studi, qualcosa chiamato “capelli quantici” è la risposta al problema.

Nel primo articolo, pubblicato sulla rivista Lettere di revisione fisicaI ricercatori hanno dimostrato che i buchi neri sono più complessi di quanto si pensasse inizialmente e hanno campi gravitazionali che contengono informazioni su come si sono formati.

I ricercatori hanno dimostrato che la materia che collassa in un buco nero lascia un segno nel suo campo gravitazionale, un’impronta chiamata “capelli quantici”.

In un documento di follow-up, pubblicato in una rivista separata, Lettere di fisica Bil professor Xavier Calmet della School of Mathematical and Physical Sciences dell’Università del Sussex e il professor Stephen Hsu della Michigan State University hanno affermato che i peli quantistici risolvono il paradosso dell’informazione del buco nero di Hawking.

Nel 1976, Hawking suggerì che, quando i buchi neri evaporano, distruggono le informazioni su ciò che li aveva formati.

Questa idea va contro una legge fondamentale della meccanica quantistica che afferma che qualsiasi processo in fisica può essere matematicamente invertito.

Negli anni ’60, il fisico John Archibald Wheeler, discutendo della mancanza di caratteristiche osservabili dei buchi neri oltre la loro massa totale, rotazione e carica, coniò l’espressione “i buchi neri non hanno capelli”, nota come il teorema senza capelli.

Tuttavia, i “capelli quantici” recentemente scoperti forniscono un modo per preservare le informazioni mentre un buco nero collassa e, come tale, risolve uno dei dilemmi più famosi della scienza moderna, affermano gli esperti.

Il professor Calmet ha dichiarato: “I buchi neri sono stati a lungo considerati il ​​laboratorio perfetto per studiare come fondere la teoria della relatività generale di Einstein con la meccanica quantistica.

“All’interno della comunità scientifica si presumeva generalmente che risolvere questo paradosso avrebbe richiesto un enorme cambio di paradigma nella fisica, costringendo la potenziale riformulazione della meccanica quantistica o della relatività generale.

“Quello che abbiamo scoperto, e penso sia particolarmente eccitante, è che non è necessario”.

Spiegando la scoperta dei “capelli quantici”, Roberto Casadio, docente di Fisica Teorica all’Università di Bologna, ha affermato: “Un aspetto cruciale è che i buchi neri si formano dal collasso di oggetti compatti e quindi, secondo la teoria dei quanti, non esiste una separazione assoluta tra l’interno e l’esterno del buco nero.

“Nella teoria classica, l’orizzonte agisce come una perfetta membrana unidirezionale che non lascia uscire nulla e l’esterno è quindi lo stesso per tutti i buchi neri di una data massa. Questo è il classico teoria senza capelli”, ha aggiunto Casadio .

“Tuttavia, nella teoria quantistica, lo stato della materia che collassa e forma il buco nero continua a influenzare lo stato dell’esterno, anche se in un modo compatibile con gli attuali limiti sperimentali. Questo è ciò che è noto come ‘capelli quantici .'”


I wormhole aiutano a risolvere il paradosso dell’informazione del buco nero


Maggiori informazioni:
Xavier Calmet et al, Informazioni sui capelli quantici e sui buchi neri, Lettere di fisica B (2022). DOI: 10.1016/j.physletb.2022.136995

Xavier Calmet et al, Quantum Hair from Gravity, Lettere di revisione fisica (2022). DOI: 10.1103/PhysRevLett.128.111301

2022 dpa GmbH.
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Citazione: Gli scienziati potrebbero aver risolto il paradosso del buco nero di Stephen Hawking (2022, 18 marzo) recuperato il 19 marzo 2022 da https://phys.org/news/2022-03-scientists-stephen-hawking-black-hole.html

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