I buchi neri sono senza tempo ed è impossibile entrarci / Black holes are timeless and impossible to enter.

 I buchi neri sono senza tempo ed è impossibile entrarci / Black holes are timeless and impossible to enter.

Segnalato dal Dott. Giuseppe Cotellessa / Reported by Dr. Giuseppe Cotellessa

Attraggono la materia, ma non la divorano, lasciandola ruotare all'esterno in un vortice di frammenti: è il nuovo ritratto dei buchi neri, che rivoluziona radicalmente la loro immagine.

Nonostante la loro gravità eserciti una fortissima attrazione sulla materia, questa non riesce ad entrare perché, al loro interno, il tempo (così come lo rappresentiamo) non esiste.

«L'idea da tenere presente è che, entrando in un buco nero, il tempo diventa immaginario», dice all'ANSA il fisico Salvatore Capozziello, del dipartimento di Fisica «E. Pancini» dell'Università Federico II di Napoli, autore della ricerca pubblicata sulla rivista Physical Review D con Silvia De Bianchi, del dipartimento di Filosofia «Piero Martinetti» dell'Università Statale di Milano ed Emmanuele Battista, sempre del dipartimento di Fisica dell'Università Federico II di Napoli.

«Nella teoria della Relatività generale esiste il problema delle singolarità», osserva Capozziello riferendosi a quei sistemi fisici le cui equazioni, nelle singolarità, perdono di significato.

«Buchi neri e Big Bang – aggiunge – sono situazioni estreme nelle quali si perde la cognizione della fisica come la conosciamo e, con essa, la concezione del tempo come parametro che descrive normalmente il passato, il presente ed il futuro». Questo «è un cruccio da decenni, a cominciare dallo stesso Einstein».

«Il paradigma della singolarità»

I buchi neri, in particolare, «sono il paradigma della singolarità: vari teoremi – prosegue il fisico – ci dicono che oltre l'orizzonte degli eventi si perde la connessione causale. Ma questa non è una cosa logica».

Secondo le teorie attuali un osservatore che si trovasse all'esterno di un buco nero vedrebbe un oggetto cadere al suo interno in un tempo infinito, ma un osservatore solidale con l'oggetto che cade nel buco nero lo farebbe in un tempo finito, anche se, in pratica, «nessuno sa cosa avvenga realmente perché non ci sono prove sperimentali provenienti dall'interno del buco nero».

Per questo motivo «abbiamo studiato che cosa succede quando ci si avvicina ad un buco nero: ci siamo messi in un sistema di coordinate fisiche, le stesse utilizzate per studiare le onde gravitazionali, e lo abbiamo fatto alla luce della teoria di Einstein. Così – prosegue – ci siamo accorti che quando si cade verso un buco nero la velocità si riduce a zero, la curvatura diventa finita (non infinita come in presenza di singolarità) ed è impossibile entrare in esso».

Si verifica il fenomeno che i tre autori dell'articolo, in particolare De Bianchi, hanno chiamato «atemporalità»: «se oltre l'orizzonte degli eventi il tempo diventa immaginario, non è più possibile trattare il buco nero come un sistema dinamico e non è possibile, per un qualsiasi oggetto fisico, entrare in esso», osserva Capozziello. Di conseguenza la materia, pur se attratta dalla gravità del buco nero, non riesce a entrare al suo interno e finisce per accumularsi intorno ad esso.

Dimostrato per la prima volta che i buchi neri non hanno una vera singolarità

Risolvendo uno dei più insidiosi grattacapi della teoria della Relatività generale di Einstein, i tre ricercatori dimostrano per la prima volta che i buchi neri non hanno una vera singolarità, non provocherebbero cioè un collasso dello spaziotempo circondato da un confine, chiamato orizzonte degli eventi, dal quale nulla potrebbe uscire. La loro teoria propone infatti una «fisica senza singolarità», che, in principio, potrebbe essere applicabile anche alla meccanica quantistica».

L'orizzonte degli eventi assumerebbe una nuova definizione, diventando il limite oltre il quale il tempo diventa immaginario. Vale a dire che un osservatore «può soltanto raggiungere l'orizzonte degli eventi, ma non entrarci dentro», dice il fisico.

«La celebre immagine del buco nero ottenuta nel 2019 dalla collaborazione Event Horizon Telescope non rappresenterebbe altro che le particelle che non riescono a entrare nel buco nero». Questo, conclude, indica che «i buchi neri non sarebbero divoratori di materia, come sono stati rappresentati finora, ma solo oggetti che accumulano materia».

ENGLISH

They attract matter, but don't devour it, letting it spin outward in a vortex of fragments: this is the new portrait of black holes, which radically revolutionizes their image.

Although their gravity exerts a powerful pull on matter, it cannot enter because, inside them, time (as we represent it) does not exist.

"The idea to keep in mind is that, entering a black hole, time becomes imaginary," physicist Salvatore Capozziello, of the "E. Pancini" Department of Physics at the Federico II University of Naples, told ANSA. Capozziello, author of the research published in the journal Physical Review D, along with Silvia De Bianchi, of the "Piero Martinetti" Department of Philosophy at the University of Milan, and Emmanuele Battista, also of the Physics Department at the Federico II University of Naples, told ANSA.

"In the theory of general relativity, there is the problem of singularities," Capozziello observes, referring to those physical systems whose equations, at singularities, lose their meaning.

"Black holes and the Big Bang," he adds, "are extreme situations in which we lose all knowledge of physics as we know it, and with it, the concept of time as a parameter that normally describes the past, present, and future." This "has been a source of concern for decades, starting with Einstein himself."

"The paradigm of singularity"

Black holes, in particular, "are the paradigm of singularity: various theorems," the physicist continues, "tell us that beyond the event horizon, causal connection is lost. But this is not logical."

According to current theories, an observer outside a black hole would see an object fall into it in infinite time, but an observer in solidarity with the object falling into the black hole would do so in a finite time, although, in practice, "no one knows what actually happens because there is no experimental evidence from inside the black hole."

For this reason, "we studied what happens when you approach a black hole: we placed ourselves in a system of physical coordinates, the same ones used to study gravitational waves, and we did so in light of Einstein's theory. Thus," he continues, "we realized that when you fall toward a black hole, your velocity drops to zero, the curvature becomes finite (not infinite as in the presence of singularities), and it is impossible to enter it."

A phenomenon occurs that the three authors of the article, particularly De Bianchi, called "timelessness": "If time becomes imaginary beyond the event horizon, it is no longer possible to treat the black hole as a dynamic system, and it is impossible for any physical object to enter it," observes Capozziello. Consequently, matter, even if attracted by the black hole's gravity, cannot enter and ends up accumulating around it.

Demonstrated for the first time that black holes have no true singularity

Resolving one of the most insidious puzzles of Einstein's theory of general relativity, the three researchers demonstrate for the first time that black holes have no true singularity; that is, they would not cause a collapse of spacetime surrounded by a boundary, called the event horizon, from which nothing could escape. Their theory, in fact, proposes a "physics without singularities," which, in principle, could also be applied to quantum mechanics.

The event horizon would take on a new definition, becoming the limit beyond which time becomes imaginary. That is, an observer "can only reach the event horizon, but not enter it," says the physicist.

"The famous image of the black hole obtained in 2019 by the Event Horizon Telescope collaboration would represent nothing more than particles that cannot enter the black hole." This, he concludes, indicates that "black holes are not matter-eaters, as they have been depicted so far, but merely objects that accumulate matter."

Da:

https://www.bluewin.ch/it/attualita/diversi/i-buchi-neri-sono-senza-tempo-ed-impossibile-entrarci-2218286.html