Stephen Hawking avrebbe scoperto cosa succede dentro a un buco nero

Il “paradosso dell’informazione del buco nero” è un enigma che ha catalizzato i pensieri di molti scienziati, senza però essere mai risolto, fino ad ora e fino a Stephen Hawking. Almeno così sembra. Il paradosso in questione riguarda il destino che toccherebbe a qualsiasi oggetto che, per un caso sfortunato, venga attratto dal campo magnetico di un buco nero: continuerebbe a esistere, magari in un’altra dimensione, oppure sarebbe assorbito dalla più vorace pianta carnivora dell’universo?

Il paradosso accettato. Hawking ha cercato di rispondere al quesito in modo plausibile, avvalendosi dell’aiuto di un gruppo di scienziati. Un’anticipazione delle teorie è stata data nell’agosto 2015 e ora le conclusioni della sua ricerca sono state pubblicate online su arxiv.org, sotto il titolo Soft Hair on Black Holes (letteralmente: "soffici peli sui buchi neri"). In breve, secondo Hawking il buco nero «può cancellare l’informazione [cioè, l’oggetto], e al tempo stesso conservarla». Proprio in questo consisterebbe il “paradosso”. Il fisico, in sostanza, non l’ha risolto, ma ha cercato di dimostrare che può esistere. Alcuni, ora, sostengono che lo studio potrebbe meritargli il premio Nobel.

Buchi neri. Per avere un’idea più chiara di ciò che intende Hawking, partiamo da nozioni basilari, cioè da una definizione dei buchi neri. In astronomia si dicono tali gli ultimi stadi evolutivi delle stelle che hanno una massa pari ad almeno venti volte quella solare. Quando queste stelle non sono più in grado di produrre energia, perché hanno terminato le scorte chimiche di cui sono state dotate alla nascita, non riescono nemmeno a sostenere la loro enorme massa. Una casa danneggiata nelle pareti portanti crolla; una stella massiccia che ha interrotto la fusione nucleare implode, in sostanza “crolla” su se stessa, in un centro di gravitazione così inteso che non sfugge nulla, nemmeno la luce. Il risultato è un buco nero.

Ologrammi di informazioni. Per la meccanica quantistica, però, ciò che viene ingoiato da un buco nero non è distrutto, perché nulla si distrugge nell’universo. Per Hawking, «l'informazione delle particelle entranti è restituita, ma in una forma caotica e non più utilizzabile. L'informazione, per qualsiasi scopo pratico, si perde». Precisamente, l’informazione – facciamo finta che sia una pallina da tennis – non è mangiata dal buco nero, ma dall’orizzonte degli eventi, la “porta di casa” del buco nero, quel sottile confine che lo separa dal resto dello spazio. Della pallina resta solo un’ombra, un’immagine sfocata. Ci dice che quella era una volta una pallina da tennis, sappiamo che è esistita, ma non potremmo mai recuperarla.

I peli dei buchi neri. Quando le informazioni sono attratte dall’orizzonte degli eventi, entrano in gioco i misteriosi “peli” del titolo del saggio di Hawking. Gli scienziati chiamano così – devono pur divertirsi – delle piccole deformazioni spazio-temporali dei buchi neri, che possono dare molte informazioni su quello che è stato inghiottito. Il fisico Andrew Strominger, che ha contribuito allo studio, spiega: «Quando una particella carica entra in un buco nero, aggiunge un fotone. È come se aggiungesse un “pelo”». Ecco perché quando le particelle cariche vengono risucchiate in un buco nero, lasciano dietro di sé un’impronta olografica a due dimensioni sull'orizzonte degli eventi. «Quello che rimane è un ologramma delle particelle entranti - ha spiegato lo scienziato - che contiene tutta l'informazione che altrimenti andrebbe persa».

Esistono universi paralleli? I peli, per Hawking, sono interessanti anche perché potrebbero dirci qualcosa sull’esistenza di altre dimensioni, oltre la nostra: «Il messaggio è questo: i buchi neri non sono così neri come vengono dipinti. Non sono eterne prigioni, come si pensava che fossero. Le cose possono uscirne e sbucare in un altro universo». Quando i buchi neri non rilasciano alcun “ologramma”, infatti, si potrebbe pensare che lo rilascino altrove, in un universo parallelo.