La teoria del tutto by Stephen Hawking

autore:Stephen Hawking [Hawking, Stephen]
La lingua: ita
Format: epub
editore: BUR
pubblicato: 2020-01-02T00:00:00+00:00

Le esplosioni dei buchi neri

Quanto più la massa di un buco nero è piccola, tanto più elevata sarà la sua temperatura; pertanto, man mano che il buco nero perde massa, la sua temperatura e la sua frequenza di emissione aumentano, con la conseguenza che esso perde massa ancora più rapidamente. Non è ancora del tutto chiaro che cosa accada quando, alla fine, la massa del buco nero diventa estremamente piccola. L’ipotesi più ragionevole è comunque che esso scompaia definitivamente in un’ultima, tremenda esplosione di emissioni, equivalente allo scoppio di milioni di bombe H.

Un buco nero con una massa di poche volte superiore a quella del Sole dovrebbe avere una temperatura di un solo decimilionesimo di grado al di sopra dello zero assoluto, cioè molto meno della temperatura della radiazione a microonde di cui è permeato l’universo (ossia circa 2,7 gradi al di sopra dello zero assoluto); in questa situazione, i buchi neri dovrebbero emettere meno di quanto assorbano, per quanto poco possa essere. Ma se l’universo è destinato a continuare a espandersi per sempre, alla fine la temperatura della radiazione a microonde scenderà al di sotto di quella di questi buchi neri, che inizieranno allora ad assorbire meno di quanto emettano e, quindi, a perdere massa. Anche così, comunque, per via della loro temperatura estremamente bassa, impiegheranno circa 1066 (1 seguito da 66 zeri) anni prima di evaporare completamente; un periodo di tempo di gran lunga superiore all’attuale età dell’universo, che si aggira intorno a soli dieci miliardi di anni.

D’altra parte, come abbiamo appreso nella lezione precedente, potrebbero esistere anche dei buchi neri primordiali con una massa molto più piccola, formatisi dal collasso di alcune irregolarità nei primissimi stadi di vita dell’universo. Tali buchi neri avrebbero una temperatura molto più elevata e, di conseguenza, emetterebbero radiazioni a un ritmo molto maggiore. Un buco nero primordiale con una massa iniziale pari a un miliardo di tonnellate avrebbe una durata di vita grossomodo uguale all’attuale età dell’universo. Alcuni buchi neri primordiali con una massa iniziale inferiore sarebbero già evaporati completamente, mentre quelli con una massa leggermente superiore continuerebbero ancora a emettere radiazioni sotto forma di raggi X e raggi gamma (che sono simili alle onde luminose, ma hanno una lunghezza d’onda molto più corta). A proposito di questi buchi, l’aggettivo «neri» è del tutto fuori luogo: in realtà, essi sono incandescenti – al calor bianco – e l’energia da essi emessa è dell’ordine di circa diecimila megawatt.

Un buco nero di questo genere potrebbe alimentare dieci grandi centrali elettriche, se solo potessimo imbrigliarne l’energia. Ma sarebbe un’impresa alquanto difficile. Esso, infatti, avrebbe la massa di una montagna compressa nelle dimensioni del nucleo di un atomo. Se avessimo uno di questi buchi neri sulla superficie della Terra, non ci sarebbe modo di impedirgli di sprofondare fino al centro del pianeta, dove si fermerebbe definitivamente dopo qualche oscillazione avanti e indietro. L’unico posto dove sistemarlo in modo da poter sfruttare la sua energia sarebbe quindi in orbita attorno alla Terra, e l’unico modo per portarlo

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