26/12/08

Eppur evapora!


Alle volte lo "scaminari" (verbo siciliano riferito all'attività del cercare in mezzo alla confusione, in mezzo a quella che potrebbe risultare robaccia) si riescono a trovare immensi tesori.
ed è quello che è successo a me circa 4 anni fà in una bancarella di libri usati di piazza Stesicoro (per chi non conosce catania veda le foto che ho messo su facebook) .
Ebbene li potrei trovare un testo magnifico del grande Stephen Hawking, dal Big Bang ai buchi neri, in pratica la storia dell'universo in 205 pagine.
Ebbene c'è una affascinante teoria in questo libro che trovo semplicemente affascinante, la possibilità che i buchi neri nel tempo possano evaporare e alla fine esplodere creando lampi di energia che effettivamente sono stati osservati (i cosidetti lampi gamma foto a lato).
Or bene la teoria di tutto ciò è affascinante e per nulla difficile, anche se la spieghero con parole molto più semplici:
Mettiamo che abbiamo un buco nero, un buco nero è per definizione un oggetto la cui gravità è cosi forte che nulla nemmeno la luce possono uscirne, siffatto oggetto non solo assorbe materia ma assorbe anche l'entropia degli oggetti che vi cadono dentro (l'entropia è in pratica la quantità di disordine di un sistema, ossia quanto esso è differente dalla prima versione ordinata del sistema, un esempio pratico e la vostra camera dopo che è stata pulita ed ordinata e dopo un mese che ci vivete ma non vi curate di ordinarla, il disordine che vi è presente può essere approssimato all'entropia);
tornando al buco nero il continuo cadervi di materia ne fà aumentare l'entropia interna che però non può essere più restituita al super sistema universo, violando cosi la seconda legge della termodinamica (La seconda legge della termodinamica dice che l'entropia di un sistema isolato aumenta sempre, e che la somma delle entropie di due sistemi che si uniscono è maggiore all'entropia iniziale dei due sistemi).
In effetti si potrebbe supporre che la seconda legge non venga violata, in quanto il buco nero assimilando materia con relativa entropia, aumenta il suo orizzonte degli eventi, (area limite oltre la quale non si può più fuggire dal buco nero), aumentando l'orizzonte degli eventi mantiene in pari il rapporto entropico tra lui ed il maxi sistema universo.
Ora però sorge un problema, un corpo che assorge entropia, e dunque una certa quntità di calore, deve anche emettere una data quantità di energia, in modo da non violare la seconda legge della termodinamica.
E qui viene il bello! Poiché il buco nero si assorbe energia, ma ne emette anche!
per comprendere quello che sembra un non sense (va contro al definizione di buco nero) pensiamo semplicemente al principio di indeterminazione di Heisenberg, esso cita che di una particella, od anche campo, non si può conoscere né l'esatta posizione né l'esatta quantità di energia, (nel caso del campo si tratta della sua intensità e direzione).
Ora se vi sono delle fluttuazioni in un campo (nel nostro caso quello gravitazionale ed elettromagnetico) vi saranno in quello che definiamo spazio vuoto delle coppie di particelle uguali e contrarie che si creano, e dopo un periodo di tempo si annichiliscono annullandosi a vicenda.
Questa coppia sarà formata da una particella positiva ed una negativa, di cui quella negativa ha vita breve poichè nel nostro universo date particelle sono instabili.
essendo instabile questa particella avrà più possibilità di cadere dentro il buco nero, poichè l'immenso campo gravitazionale presente all'interno dell'orizzonte degli eventi la renderebbe stabile, ma siccome e negativa essa ridurrebbe il buco nero stesso (che essendo di questo universo tende ad essere positivo)
l'orizzonte degli eventi cosi si restringe mentre la particella (positiva) sopravvissuta potrebbe scappare ed apparire ai nostri occhi come una particella emessa dal buco nero, questa particella manterrebbe inoltre valida la famosa seconda legge (poichè all'antiparticella caduta che ha in parte annichilito il buco nero e lo ha trasformato in energia corrisponderebbe un altra particella avente l'energia posseduta e perduta dal buco nero).
Andando avanti cosi il buco nero perderebbe una data quantità di energia che ne ridurrebbe man mano le dimensioni fino ad arrivare ad un punto critico, poichè più diventa piccolo più questo processo va veloce e più la sua materia viene trasformata in energia, con relativo aumento di temperatura.
Dove sia questo punto limite non si sà con esattezza, ma è certo comunque che raggiuntolo il buco nero non farebbe altro che esplodere emettendo l'energia rimastagli sotto forma di raggi gamma.
Ed ora viene il bello, questi raggi non solo esistono, ma anche sono stai osservati varie volte (i famosi lampi gamma di cui ho accennato in precedenza).
Direi che è molto interessante tutto questo!
o no???

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