Carlo Rovelli
BUCHI BIANCHI
Edizioni Adelphi | pp. 130 | € 14
Iniziamo la recensione all’ultimo, piacevolissimo libro di Rovelli anticipando una precisazione che l’autore tiene a fare più volte all’interno dal libro. Rovelli è uno scienziato e propone i temi che riguardano il suo lavoro – produrre risultati scientifici – a un pubblico che si può supporre abbia una preparazione media sul tema; all’interno della trattazione propone anche ragionamenti tecnici che posso interessare gli addetti ai lavori, ma a quella fascia di pubblico che sa in senso molto vago cos’è un buco nero si rivolge più con lo scopo di fare intuire quello che c’è dietro al lavoro dello scienziato: la scoperta dell’ignoto per farne oggetto di sviluppo dell’umanità.
Iniziamo con Einstein. La relatività generale prevede l’esistenza dei buchi neri in linea teorica; sviluppando la sua equazione, un giovane studioso contemporaneo di Einstein giunge a sostenere che se un corpo celeste collassa su se stesso sviluppando una densità altissima, attorno a questo corpo si costituisce “un guscio, una superficie sferica dove tutto diventa bizzarro (p. 22).” Questo punto è la linea d’orizzonte del buco nero, un punto ove il tempo si ferma e lo spazio collassa, si frantuma. Einstein, spesso contrario a tutto ciò che pur con una giustificazione teorica contraddice il senso comune (vedi la sua opposizione alla teoria dei quanti), non accetta questa proposta. Il giovane studioso, tale Schwarzschild, morirà pochi mesi dopo aver comunicato a Einstein la sua idea. L’ipotesi del giovane studioso viene comunque sviluppata; l’ipotesi di tempo fermo e spazio in pezzi è valida solo dall’esterno della linea d’orizzonte del buco nero. Se un viaggiatore si trovasse a passare la linea d’orizzonte per lui il tempo e lo spazio resterebbero normali. Lo spazio e il tempo non sono più assoluti, sono relativi alla posizione dell’osservatore. Questo è un cambiamento radicale rispetto alla teoria di Newton.
Newton fu il primo studioso a supporre che esistesse una forza che agisse a distanza; fino a quel momento aveva dominato l’idea della fisica l’ipotesi dello spostamento per prossimità. Ogni moto è dovuto al contatto tra due corpi. Le forze agiscono sui corpi non istantaneamente; si trasmettono tra i corpi con una velocità finita (c) e questa forza è veicolata da un campo. Faraday e Maxwell furono i primi a scrivere le equazioni che descrivono il comportamento dei campi magnetico ed elettrico. Anche la forza di gravità è veicolata da un campo e le equazioni di Einstein descrivono come si comportano spazio e tempo all’interno di questo campo (cfr. pp. 42-43).
In un buco nero ci sono condizioni estreme di gravita, dato che si raggiungono condizioni estreme di concentrazione di massa. Seguendo lo sviluppo dello spaziotempo descritto dalle equazioni si raggiunge all’interno del buco nero un momento in cui la relatività di Einstein perde validità poiché le dimensioni spaziali sono tanto piccole da chiamare in causa le leggi della fisica quantistica. A questo punto cambiano le regole da seguire per descrivere ciò che accade. Questo punto – singolarità – non è più collocato nel tempo lineare del buco nero ma è collocata nel futuro poiché, se le dimensioni spaziali hanno un limite inferiore al di sotto del quale non si può scendere – esiste un quanto di spazio come esiste un quanto di luce (fotone) – la contrazione della massa all’origine del buco nero ha un limite inferiore, raggiunto il quale le cose cambiano. Questo è il punto in cui si passa dal buco nero al buco bianco.
Checché ne dica Rovelli il discorso è comunque difficile per chi non ha una formazione specifica; cerco di proseguire precisando che il libro è ovviamente più chiaro e ha anche dei disegni che rendono più comprensibile l’ipotesi dei buchi bianchi. M’è parso di capire che il passaggio dal buco nero al buco bianco sia possibile grazie all’effetto tunnel, cioè a quel fenomeno in base al quale un corpo può sempre attraversarne un altro. Ogni corpo ha sempre una possibilità, seppur piccolissima, che le molecole del corpo attraverso cui deve passare si aprano per effetto proprio di un tunnel, un tunnel generato dalle proprietà quantistiche della fisica. In condizioni normali gli effetti di tali variabili non sono visibili, ma nel momento di massima contrazione di una stella, si suppone che tale fenomeno possa fare passare la materia (?) dal nero al bianco; in questo modo, si genera un percorso inverso, con le polarità scambiate. “Il salto al di là della fine del tempo prevista dalla relatività generale può succedere: è previsto dalla teoria quantistica che ne prevede le esatte caratteristiche quantitative” (p. 74). Si deve comunque tener presente che all’esterno, all’osservazione, un buco bianco è indistinguibile da un buco nero (p. 80). Infatti il cambiamento di stato, verificandosi al di sotto del limite di Planck, non ha oggettività, torna ad averla quando la dimensione torna sopra tale limite (cfr. p. 84).
Quanto detto finora è una ricostruzione teorica fatta a prescinde dagli aspetti legati al tempo; nella vita del buco nero ci sono aspetti irreversibili (quelli legati alla dispersione di energia) e per completare il discorso c’è la terza parte del libro, ove si cerca di integrarli al discorso precedente. Nelle prime due parti Rovelli ha precisato che le equazioni fondamentali della fisica valgono indipendentemente dal tempo. Hanno cioè soluzioni valide sia per un tempo che scorre in avanti sia per un tempo che scorre all’indietro, qualunque cosa questo significhi. Nel caso dei buchi neri, e per converso dei buchi bianchi, questa condizione non è più valida. A causa della radiazione di Hawking, inaspettata scoperta del grande fisico inglese nel 1974, il buco nero perde energia: “Quindi la vita di un buco nero non può essere reversibile. Il rimbalzo non può essere completo” (p. 102). Che il rimbalzo non può essere completo significa, credo, che il meccanismo di creazione dei buchi bianchi non è il semplice annullamento della formazione dei buchi neri. Il buco bianco è più piccolo del buco nero.
Confesso che l’ultima parte del libro è quella più difficile da capire – non che le prime due scherzino, ma almeno lì ci sono i disegni – e probabilmente non sono riuscito a rendere per intero ciò che Rovelli vuole dire, e magari ho anche frainteso le sue parole. Spero comunque di essere riuscito a comunicare la passione di Rovelli per la scienza, per le scoperte che la scienza ci ha permesso di fare e ci lascia intuire si possano fare, per il senso di comunità che trasmette la ricerca scientifica a chi se ne interessa; e anche se a questo punto un lettore becero potrebbe uscirsene con un bel e ‘sti cazzi, a lui Rovelli risponderebbe con il suo poeta preferito: non ti curar di loro, ma guarda e passa.