Uno sfortunato
astronauta che finisce dentro un buco nero sarebbe due volte sfortunato;
la prima volta per il fatto che la sua fine, una volta oltrepassato l’orizzonte
degli eventi, è assolutamente inevitabile ma, e qui sta la seconda
sfortuna, si renderebbe pienamente conto di quello che gli sta succedendo
e che non ha più scampo. Non si deve pensare, infatti, che questo
fantomatico orizzonte degli eventi, sia una specie di barriera una volta
oltrepassata la quale si viene immediatamente distrutti. Non esiste nessuna
barriera da attraversare! L’astronauta non si accorge neanche di aver
attraversato il punto di non ritorno se non nel momento in cui decide
di invertire i razzi della sua astronave o della sua tuta spaziale per
tornare indietro. Non si accorgerebbe che ha attraversato l’orizzonte
neanche guardando il suo orologio perché per lui il tempo scorre
“normalmente”. E’ chiaro che questa situazione non dura molto visto che
all’interno del BH le tremende forze gravitazionali comincerebbero a poco
a poco a tirarlo verso il centro del buco nero e, soprattutto, a stirarlo
come un elastico (la parte del corpo dell’astronauta più vicina
al centro del buco nero viene tirata di più rispetto alla parte
più lontana). Su quello che vede beh, credo proprio che non ci
sia nulla da vedere (c’è “qualcosa” da vedere dentro un buco nero?).
La stessa luce che gli serviva per vedere gli oggetti fuori dal buco nero,
una volta all’interno subisce la stessa sorte dell’astronauta, quindi
inevitabilmente viaggia verso la singolarità. Addirittura i fotoni
che cascano con una traiettoria non radiale verso il centro (quelli che
in qualche maniera tentano di compiere traiettorie ardite per sfuggire
all’attrazione), ci cascano più velocemente di quelli diretti radialmente.
Per quanto
riguarda la domanda sul buco bianco (WH), ti dico subito che un buco bianco
è il contrario di un buco nero 🙂 ma che per ragioni fisiche si
tende a scartare.
la soluzione più semplice delle equazioni di Einstein che rappresenti
un BH, ci accorgiamo che questa soluzione è mal definita in due
punti. Parliamo cioè di singolarità nella soluzione.
Ai fisici
le soluzioni che si comportano male in qualche punto non piacciono molto,
quindi si è cercato in qualche modo di eliminare quei punti che
creavano il problema. La cosa è riuscita bene nel nostro caso solo
per uno dei due punti. La soluzione rielaborata infatti presenta solo
un punto brutto, dove cioè diverge. Questo punto è proprio
la singolarità che distrugge l’astronauta.
Il secondo
punto brutto che si presentava nella soluzione originaria, non si presenta
adesso nella soluzione rielaborata; non è quindi una vera singolarità.
Questo secondo punto altri non era che l’orizzonte degli eventi (questo
rafforza maggiormente il concetto che non esiste nessuna barriera in questo
punto…neanche la nuova soluzione matematica lo tiene in considerazione!!:)).
Se andiamo
a “disegnare” questa soluzione rielaborata che, bada bene, è
assolutamente corretta e rappresenta lo stesso BH di partenza,
troviamo che è possibile rappresentarla con un grafico (in termini
tecnici è un diagramma conforme) che rappresenta quattro zone come
in figura
La zona I
è il nostro universo, la zona II il buco nero dove è possibile
inviare segnali ma è impossibile riceverne, la zona IV è
assolutamente identica al nostro universo (anche se non possiamo contattarla
perché significherebbe attraversare il punto d’intersezione tra
i due orizzonti, e questo non si può fare) e infine la zona III
è un buco bianco da quale fuoriesce sempre l’informazione
ma sul quale non si può inviare niente perché non ci può
entrare nulla!!! Come dicevo prima però, si tende ad eliminare
le regioni III e IV perché, brutalmente, complicano terribilmente
le cose. I segnali provenienti dalla regione III di WH, ci mettono un
tempo infinito per raggiungere un eventuale osservatore posto nella regione
II (il nostro universo) e siccome l’opinione comune è che il nostro
universo abbia avuto un inizio e una sua evoluzione, si elimina quella
parte della figura che introduce la presenza di un tempo eterno che non
ha inizio né fine. In particolare vogliamo uno spazio-tempo rappresentante
un buco nero generato da collasso gravitazionale, e non uno che rappresenti
un buco nero eterno. Anche se, naturalmente, questi ultimi sono ugualmente
studiati dai fisici, per le loro particolari caratteristiche. Matematicamente
parlando, poi, la presenza di un WH rende la trattazione di effetti quantistici
estremamente complicata e di difficile risoluzione.