Un buco nero creato in laboratorio sorprende gli scienziati
Questa nuova scoperta scientifica ci fa sperare di conoscere gli enigmi nascosti dei buchi neri e la loro coerenza con la teoria.
La perseveranza nelle idee è una delle chiavi del successo. E lo sa bene il team scientifico incaricato della ricerca "Thermalization by a synthetic horizon" recentemente pubblicata su Physical Review Research. Da quando Unruh ha introdotto il concetto di buco nero sonico, la promessa di una sperimentazione controllata e orientata alla fisica della relatività generale ha alimentato la curiosità di tutto il mondo.
Le analisi si sono concentrate sulla termalizzazione di un sistema quantistico elettronico con un orizzonte sintetico. Sembra uno scioglilingua, ma se continui a leggere capirai perfettamente.
Termalizzazione, una delle fantastiche chiavi!
Nel mondo della scienza, è risaputo che la termalizzazione in gravità nasce nello spazio-tempo piatto. In questa scena, immaginate che ci siano degli osservatori statici, in grado di rilevare lo stato di puro vuoto.
Ora, nella stessa scena spazio-temporale, si possono vedere osservatori accelerati. Avranno un orizzonte nel quale parte dello stato principale non può essere osservato, compreso? Quindi cosa succede? il vuoto appare mescolato ad un osservatore accelerato, arrivando ad essere apprezzato come termico. La stessa cosa accade a un osservatore fermo vicino all'orizzonte di un buco nero.
Quando tutto scompare
D'altronde è importante sapere che la densità di un buco nero è colossale, tanto che nemmeno la luce riesce a sfuggire se si trova vicino al centro di uno di essi. Ma quanto vicino? Questa distanza è stata chiamata "l'orizzonte degli eventi." Un altro concetto complesso? Immaginiamo che un veicolo si muova verso un tunnel, ma prima di arrivarci venga "risucchiato" all'interno del tunnel stesso. C'è quindi un limite di distanza, tra quando vediamo il veicolo muoversi e quando scompare vicino al tunnel! C'è l'orizzonte degli eventi.
L'eredità di Stephen Hawking
"Quello che facciamo nella vita risuona nell'eternità" dice Máximo, il protagonista del film "Il Gladiatore". Nell'anno 1974, la brillante mente di Stephen Hawking propose una teoria che all'epoca suonava un po' "strana". Per Hawking, le interruzioni delle fluttuazioni quantistiche, causate dall'orizzonte degli eventi spiegato sopra, avrebbero il potere di emettere radiazioni simili a quelle che conosciamo come "radiazioni termiche". Pertanto, teoricamente parlando, la radiazione generata in prossimità dell'orizzonte degli eventi di un buco nero è nota come "radiazione di Hawking".
Continuando le loro indagini, il team ha "costruito" un percorso atomico e quale potrebbe essere il suo utilizzo? Consentire agli elettroni di "saltare" da un posto all'altro. Più facile era questo salto nell'esperimento, più il team poteva far sparire certe proprietà.
E cosa è successo? Hanno creato un analogo dell'orizzonte degli eventi, che ha la capacità di interferire con la natura ondulatoria degli elettroni, ma quello che verrà è ancora più interessante.
Solo quando parte del "percorso degli atomi" si è esteso oltre il "falso" orizzonte degli eventi è stato registrato un aumento della temperatura. Questa conclusione è coerente con la teoria di un sistema di buchi neri. Infine, i risultati di questo esperimento sono essenziali per conoscere la "Radiazione di Hawking". Una delle chiavi starebbe nell'intreccio delle particelle che si espandono su entrambi i lati dell'"orizzonte degli eventi".