Chi ha paura dei buchi neri

7. Lo spazio: un reticolo di mini buchi neri

di Franco L. Fabbri e Luigi Benussi

Qui ritroviamo il concetto di mini-buchi neri che abbiamo già incontrato nel percorso "L'Universo a molte dimensioni " .

Fu ancora John Wheeler icona_minibiografia, che nel 1962, intento a sviluppare la teoria delle particelle elementari, considerò i buchi neri come possibile punto di contatto tra la meccanica quantistica e la relatività generale.

Se Hawking si era spinto a considerare buchi neri dell’ordine della dimensione di un protone (10-15 metri), Wheeler si spinse molto oltre. Egli si rese conto che, quando si considerano estensioni spaziali inferiori a 10-35 metri (per avere un’idea di cosa significhi immaginiamo di prendere un metro e dividerlo in un miliardo di parti, poi ancora in un miliardo di parti, poi ancora in un miliardo, infine di dividere l’elemento ottenuto in cento milioni di parti!) avviene qualcosa di impensabile.

Se un elemento di energia o di materia fosse più piccolo di questa estensione, il suo campo gravitazionale, sebbene minuscolo, sarebbe tuttavia sufficiente a chiudere lo spazio su se stesso, avvolgendolo e isolandolo dall’universo osservabile. A questa scala geometrica (lunghezza di Wheeler-Planck spesso abbreviata come lunghezza di Planck icona_glossario ) nulla può essere osservato, lo spazio stesso è quantizzato. Lo spazio è quindi solo una rete infinitamente fitta di buchi neri.

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Simulazione grafica di un ipotetico decadimento di un mini buco nero in un detector in LHC. I getti collimati di particelle corrispondono ai quark e gluoni prodotti dalla radiazione di hopping. Simulazione di A. Deroeck. Credito: Dimopoulos and Landsberg, Physical Review Letters, 15 October 2001
 

I buchi neri di grandi dimensioni, stato finale di una stella, o i buchi neri primordiali previsti da Hawking vengono creati dai processi di evoluzione dell’Universo. La loro identificazione e il loro studio possono guidarci nella comprensione di come l’Universo viva, evolva e  si trasformi.

Alla lunghezza di Wheeler-Planck i mini-buchi neri sono l’Universo stesso: una griglia di quantizzazione nella quale materia, luce, energia, spazio e tempo perdono ogni significato: essi ci dicono come e perché l’Universo è!

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