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Sul paradosso della perdita d’informazione nei buchi neri

Argomento: Fisica

di Angelo Ricotta
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Pubblicato il 15/03/2018 09:24:54

Tra il 1975 e il 1981 Stephen Hawking propose una teoria per cui i buchi neri potevano emettere radiazione (radiazione di Hawking) ed evaporare nel tempo. Egli concluse che le particelle emesse da un buco nero non fornivano alcuna informazione di ciò che poteva esservi precipitato all’interno, implicando che essa si sarebbe completamente perduta dopo la completa evaporazione. Ciò violava il principio di conservazione dell'informazione. Questa ipotesi infastidì molti fisici e in particolare John Preskill il quale nel 1997 scommise con Hawking e Kip Thorne che l'informazione non veniva persa nei buchi neri. Nel 2005 Hawking ammise che qualche informazione poteva sfuggire dal buco nero annunciando anche di aver perso la scommessa del 1997 e così pagò Preskill con l'enciclopedia del baseball scherzando: dalla quale si estrae informazione a volontà! Solo Thorne rimase scettico riguardo alla dimostrazione di Hawking e rifiutò di contribuire alla ricompensa. Bisogna però aspettare il 2015 perché Hawking e altri fornissero una teoria più completa secondo la quale alcune particelle lascerebbero un'impronta olografica (principio olografico) sull'orizzonte degli eventi consentendo all'informazione sulle proprietà degli oggetti inghiottiti dal buco nero, seppur parziale e caotica, di sopravvivere. Il principio olografico è una congettura riguardante la gravità quantistica, proposta da Gerardus 't Hooft e sviluppata da Leonard Susskind, secondo la quale l'intera informazione contenuta in un volume di spazio può essere rappresentata da quantità calcolabili sulla superficie chiusa che include tale volume. Benché qui siamo nel campo della meccanica quantistica e della relatività generale, si può osservare che anche in fisica classica esiste un famoso teorema, il teorema di Gauss, che si studia anche al liceo scientifico, il quale ci permette di determinare cosa ci sia dentro un volume calcolando quantità sulla superficie chiusa che include tale volume. Naturalmente l'entità fisica da calcolare deve generare un campo nello spazio com'è, ad esempio, nel caso di cariche elettriche: calcolando il campo elettrico sulla superficie chiusa che le racchiude possiamo determinare l'entità delle cariche all'interno. Così dicasi anche del campo gravitazionale sia classico che relativistico. Infatti calcolando la gravità sulla superficie si determina la quantità massa+energia contenuta nel volume racchiuso. Non è anche questo un principio olografico? Il teorema di Gauss, insieme ad altri come quello di Pitagora sui triangoli, è uno di quei teoremi che si ritrovano dappertutto anche in contesti lontanissimi da quello in cui erano stati formulati.


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