Un gruppo di ricerca internazionale che include un professore diAll’Università di Bologna in due nuovi articoli scientifici qualcosa di molto nuovo la nostra conoscenza dei buchi oscurie risolve un problema che gli scienziati di tutto il mondo si interrogano da mezzo secolo.
Nel primo articolo, pubblicato su una rivista Lettere di esame fisicoprofessoressa Saverio Calmet e dottorando Folkert Kuiper dell’Università del Sussex (Regno Unito), Professore Stephen Hsu della Michigan State University (Stati Uniti) e Roberto Casadi io Dipartimento di Fisica e Stella “Augusto Righi” dell’Università di Bologna e dell’INFN di Bolognahanno dimostrato che i buchi neri sono molto più pesanti del previsto: in realtà hanno un campo gravitazionale essere, a livello quantistico, codifica le informazioni su come è costruito.
Negli anni ’60, il famoso fisico John Archibald Wheeler introdusse il concetto di buchi neri. non hanno caratteristiche visibili oltre al peso, alla rotazione e alla carica elettrica. E per sottolineare questo ha coniato una frase diventata famosa: “I buchi neri non hanno peli“(” i buchi neri non hanno capelli “). Così è nato”Teoria senza capelli“.
Ma ora hanno dimostrato di essere buchi neri in realtà hanno una caratteristica aggiuntivaGli studiosi, in onore del famoso termine di Wheeler, hanno chiesto la loro scoperta”.capelli quantici dalla gravità“(” Capelli quantici dalla gravità “).
Utilizzando metodi matematici specifici per eseguire calcoli di gravità quantistica, gli scienziati hanno mostrato come gli oggetti cadono nel buco nero – quando si prendono in considerazione le correzioni della gravità quantistica – lascia un’impronta nel campo gravitazionale del buco nero stesso. Questa caratteristica include “capelli quantici”.
In particolare, i ricercatori hanno confrontato le regioni gravitazionali di due stelle con massa e raggio assoluti ma in cui la materia è distribuita in modo diverso al loro interno. A livello di fisica classica, però, le due stelle hanno la stessa forza gravitazionale a livello quantistico la potenza dipende dalla loro composizione interna. E quando le stelle cadono in buchi oscuri, la loro attrazione gravitazionale conserva il ricordo di come sono state realizzate all’interno. In breve, dopo tutto ciò, i buchi neri hanno effettivamente dei “capelli”.
“Un punto importante da considerare è che i buchi neri si formano dal collasso di materiale compatto: questo significa, secondo la teoria quantistica, che non c’è una separazione completa tra l’interno e l’esterno del buco nero“, spiega il professore Casadio. “Nella teoria classica, l’orizzonte dell’evento del buco nero agisce come una membrana perfetta che non lascia uscire nulla: da qui il teorema glabro, l’esterno di tutti i buchi neri di un dato peso rimane lo stesso nella teoria dei quanti. nero continua a influenzare le condizioni esterne del buco nero stesso, anche se coerentemente con gli attuali limiti di prova. Questo è ciò che chiamiamo “capelli quantici”.
Nel secondo articolo, pubblicato sulla rivista Lettere fisiche BIl professor Calmet e il professor Hsu hanno poi sottolineato che con questi “capelli quantici” è possibile risolvere un altro problema a lungo termine: Un buco nero per informazioni confuse (paradosso dell’informazione sui buchi neri), sviluppato per la prima volta nel 1976 su suggerimento di Stephen Hawking. Il problema in questo caso deriva dal fatto che quando emette radiazione termica, i buchi neri distruggono le informazioni relative a ciò che è costruttivo: qualcosa che accade. che violerebbe la legge fondamentale della meccanica quantistica che qualsiasi processo in fisica può essere matematicamente invertito.
Questo dilemma – uno dei problemi più noti nella scienza moderna – può ora essere risolto grazie ai “capelli quantici” individuati dai ricercatori, che ci consentono di identificare il meccanismo di immagazzinamento all’interno del buco nero. Un risultato importante che nasce dalla lunga collaborazione tra il professor Calmet, il professor Hsu e il professor Casadio.
I risultati di questo recente studio sono stati pubblicati in Lettere di esame fisico con il titolo “Quantum Hair from Gravity” e altro ancora Lettere fisiche B con il titolo “Quantum Hair and Black Hole Information”.
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