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lunedì, 21 Settembre, 2020

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Buco Nero in 5D: la simulazione che contraddice Einstein

Simulato per la prima volta un buco nero, previsto teoricamente quattro anni fa, dalla forma così singolare da dissolversi gradualmente in una miriade di buchi neri in miniatura: se esistesse davvero sarebbe in contraddizione con la teoria della relatività perché ammetterebbe un universo a cinque dimensioni. Pubblicato sulla rivista Physical Review Letters, la scoperta è il risultato di uno studio condotto dai ricercatori delle Università Britanniche di Cambridge e Queen Mary di Londra.

Il supercomputer Cosmos, dell’Università di Cambridge, mostra per la prima volta l’evoluzione di questo buco nero: si evolve in una sfera mentre, il buco nero a forma di anello sottile sarebbe molto più instabile e nel tempo formerebbe una serie di “rigonfiamenti” collegati tra loro da fili molto sottili al punto che finiscono per dissolversi in tanti buchi neri in miniatura. Per capire bene questo concetto, pensato ad un sottile filo di acqua da un rubinetto la cui continuità si dissolve in tante gocce.

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“Finché queste singolarità restano nascoste dall’orizzonte degli eventi, non causano problemi e la relatività generale continuare a reggere” – dice Markus Kunesch, uno studente del Dipartimento di Matematica Applicata e Fisica teorica della Cambridge University, co-autore della ricerca – “Ma cosa succede se una singolarità di questo tipo esistesse al di fuori di un orizzonte degli eventi? Se così fosse, non solo sarebbe visibile dall’esterno, ma rappresenterebbe un oggetto il cui collasso ha una densità infinita, una situazione che abbattere le leggi della fisica”.

“Se questo esiste la relatività generale crollerebbe”, ha detto il co-autrice Saran Tunyasuvunakool – “e se la relatività generale crolla non può più essere considerata come una teoria autonoma per spiegare l’universo.” Pensiamo dell’universo che esiste in tre dimensioni, più la quarta dimensione del tempo, insieme costituiscono lo spazio-tempo. Ma, in branche della fisica teorica come la teoria delle stringhe, l’universo potrebbe essere costituito da ben 11 dimensioni. Dal momento che gli esseri umani possono solo percepire direttamente tre dimensioni, l’esistenza di dimensioni extra può essere dedotto solo attraverso esperimenti come quelli condotti al Large Hadron Collider.

La ricerca ha il merito di aver simulato per la prima volta l’evoluzione dei buchi neri ad anello, ma secondo Pani dell’INAF, la teoria della relatività non correrebbe alcun pericolo, perché questi corpi celesti sono troppo instabili per nascere ”la natura tende a creare oggetti stabili”, inoltre ”tutto ci fa pensare che l’universo abbia quattro dimensioni”.

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Antonio Piazzolla
Giornalista e divulgatore scientifico; caporedattore di Close-Up Engineering, è una delle firme di Forbes Italia e autore su Le Stelle, la rivista di divulgazione astronomica fondata da Margherita Hack. Ha collaborato con BBC Scienze Italia, HuffPost Italia, l’Espresso, Il Messaggero e Business Insider Italia.