Singolarità e tunnel spaziali

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Sebbene facciano capolino, come visto, già nell'ambito della fisica classica, i buchi neri emergono in modo naturale dalle equazioni della citata relatività generale. Questa teoria afferma infatti che la struttura dello spazio è determinata dai campi gravitazionali e, quindi, dalla distribuzione delle masse in esso presenti. Rendersene conto non e' difficile. Come accennato prima, potendo "cadere" verso di essi, la luce viene deviata nel suo cammino dalla gravità dei corpi celesti, esattamente come accade alle traiettorie di  oggetti  materiali (per esempio, le comete). Allora, in prossimità delle masse il più breve cammino tra due punti dello spazio (la cosiddetta "geodetica") NON è la RETTA, ma una traiettoria CURVA! Ivi lo spazio è perciò DISTORTO o, come si dice di solito, è curvato. Una metafora efficace per capire tale concetto è la seguente: se si appoggia una palla da baseball su di una superficie soffice, come la coperta stesa di un letto, questa si incurva leggermente verso il basso. Se su di essa appoggio invece una palla da bowling, questa affonda maggiormente nelle coperte, ed esse risultano incurvate verso il basso assai di più che non nel caso precedente. Analogamente, più la massa di un corpo è grande rispetto alle sue dimensioni, maggiore è il campo gravitazionale da esso ingenerato nello spazio limitrofo, e più marcata risulta la curvatura in esso riscontrabile.

Ora, per continuare con la nostra metafora, se sulla coperta appoggiamo un corpo pesantissimo, esso affonda talmente in essa da ...sparire alla nostra vista, venendo totalmente avvolto. Al limite, supponendo di appoggiare sul lenzuolo (supposto infinitamente elastico ed infinitamente esteso) una massa infinita concentrata in un punto di dimensioni infinitesime, anche la curvatura del nostro telo ideale risulterà INFINITA. Il punto dove si trova la massa SPARIRÀ quindi dall'universo "normale", precipitando in una sorta di "pozzo senza fondo". I matematici definiscono un tale punto una "SINGOLARITÀ", per ribadire il fatto che in esso tutte le leggi della fisica come noi le conosciamo capitolano, perdendo ogni valore. Le condizioni fisiche al centro di un buco nero sono talmente diverse da ogni realtà riproducibile sperimentalmente, da rendere impossibile qualunque tipo di previsione sulla natura dei fenomeni che accadono in esso.

Questo fatto, che dipende dalla stessa  natura  della  relatività generale, e non dall'inadeguatezza delle nostre capacità speculative, ha contribuito a far proliferare strane teorie fisico-matematiche circa le caratteristiche dei buchi neri, che è difficile confermare o smentire. Secondo alcuni, ad esempio, in corrispondenza della singolarità lo spazio sarebbe talmente distorto da creare una sorta di "tunnel spaziale" tra due punti diversi dell' universo, molto lontani tra loro, e forse collocati anche in tempi diversi (come i famosi tunnel che compaiono qua e là nei  telefilm della serie "Star Trek"!). Taluni sono perciò convinti che, penetrando in un buco nero, un'astronave potrebbe attraversare quello che chiamano un "wormhole" (cioè una galleria simile a quella scavata da un lombrico), e fuoriuscire dall'altra parte a molti anni- luce di distanza, superando d'un colpo le enormi distanze tra le stelle, alla faccia dei limiti posti dalla relatività di Einstein. A questo livello, chiaramente, è difficoltoso stabilire un confine tra la ricerca scientifica e la pura fantasia; anche perchè, a partire da una tale ipotesi, sono presto fiorite numerose "leggende metropolitane", tra cui quella secondo cui i buchi neri sarebbero addirittura una... porta verso l'Aldilà. Per quanto ciò appaia risibile, è proprio questo il presupposto del lungometraggio "The Black Hole" (1979) della Walt Disney, forse il più famoso tra i film nei quali compare uno di questi mostri dei cieli. Quando, nelle sue battute finali, i protagonisti sono costretti ad infilarcisi dentro, finiscono per attraversare nientemeno che l'inferno e il paradiso. Anche la fantascienza ha il suo Dante Alighieri!

Fig. 2   La sconvolgente visione della macchina generatrice di buchi neri a bordo della "Event Horizon" (nomina sunt omina! Vedi capitolo seguente), l'astronave futuribile che scompare in un buco nero e ritorna dopo aver raggiunto l'Inferno nel film ad altissima tensione "Punto di non ritorno" (1997)