Uno sguardo dentro un wormhole

Questi buchi neri, detti anche "wormholes" o letteralmente "buco di verme", permetterebbero il passaggio di una nave spaziale

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Viaggiare tra le stelle è un sogno che difficilmente riusciremo a realizzare, almeno per quanto riguarda i viaggi umani. Questo lo afferma il secondo postulato della relatività ristretta, secondo cui nessun oggetto può raggiungere ne tanto meno superare la velocità della luce. Ora diamo uno sguardo dentro un wormhole…

Per questo semplice motivo i viaggi interstellari umani sono pressoché irrealizzabile in tempi utili semplicemente muovendosi a velocità relativistiche.

Sentiamo spesso parlare in documentari o films di fantascienza di viaggi interstellari realizzati per mezzo di cunicoli spazio-temporali generati dai buchi neri.

Questi “wormholes” permetterebbero il passaggio di una nave spaziale

Questi buchi neri, detti anche “wormholes” o letteralmente “buco di verme”, permetterebbero il passaggio di una nave spaziale, che lo attraverserebbe indenne  ritrovandosi in una frazione di secondo in zone distanti dell’universo o addirittura in un universo parallelo.

Tuttavia ci sono almeno tre obiezioni a questa tipo di viaggio iperspaziale.

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La prima afferma che un orizzonte degli eventi può essere definito come una regione dello spazio-tempo oltre la quale è impossibile osservare un qualsiasi fenomeno e, pertanto, si comporta come una membrana unidirezionale in cui gli oggetti possono cadere ma nulla può emergere.

La seconda afferma che l’oggetto all’altra estremità, quello dal quale la nave spaziale emerge dopo aver attraversato l’orizzonte del buco nero, non può essere un buco nero in quanto si comporterebbe, come detto, come una membrana unidirezionale.

La terza afferma che un buco nero genera forze gravitazionali mareali che producono un’enorme accelerazione relativa fra il punto più vicino e quello più lontano di una nave spaziale (o di un astronauta) all’orizzonte degli eventi. Queste forze mareali sono in grado di “spaghettificare” qualsiasi cosa rendendo impossibile non solo il viaggio ma l’integrità della nave e del suo equipaggio.

Nonostante le obiezioni i wormholes hanno affascinato scienziati o semplici appassionati anche se difficilmente un passaggio del genere può esistere nel nostro universo. Tuttavia nuove teorie indicano diverse vie possibili per rilevarli osservando un fiotto di particelle ad alta energia emesse al momento della sua formazione.

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Mettiamo per un po’ da parte i punti che ci dicono che questi oggetti non possono esistere o comunque non possono essere adoperati come una scorciatoia per viaggiare nel cosmo, come funzionerebbe un wormhole?

Come dovrebbe funzionare un wormhole?

Un wormhole è un tunnel nello spaziotempo che collega due punti distanti in un percorso che verrebbe compiuto in una frazione di secondo.

Il wormhole è conosciuto anche come ponte di Einstein – Rosen ed è descritto dalla Relatività generale. Tuttavia, se anche ne abbiamo una descrizione matematica, non sappiamo se esiste né come potremmo utilizzarlo.

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Gli scienziati nel corso degli anni hanno sviluppato molte teorie per realizzare un wormhole funzionante. Tuttavia ogni volta che mettono alla prova quanto escogitato qualcosa fa collassare inesorabilmente il passaggio.

I ponti di Einstein – Rosen sono incredibilmente instabili: non appena un singolo fotone viaggia al loro interno, l’intero ponte collassa alla velocità della luce, trasformando la scorciatoia in una trappola mortale.

Un wormhole tenderebbe a richiudersi e per evitarne il collasso occorrerebbe un tipo di materia con massa negativa. Questa materia non esiste in natura e i teorici si sono impantanati, sembra sia impossibile andare in un qualsiasi punto dell’universo utilizzando questi oggetti.

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Ma i teorici non si sono arresi, e in un nuovo documento che appare sul giornale di prestampa arXiv esiste la possibilità di trovare un wormhole utilizzabile grazie a una nuova tecnica. Supponiamo che una particella cada in un wormhole appena formatosi.

Essa può, se ha un’energia sufficientemente elevata, decadere spontaneamente in due nuove particelle. Una di queste particelle può fuoriuscire attraverso il wormhole, mentre l’altra può essere riflessa attraverso l’apertura, a causa della strana fisica esistente all’interno di questi tunnel.

Quindi, una nuova particella entra nel wormhole e si scontra con la particella riflessa. L’autore dello studio ha scoperto che questa collisione può raggiungere energie arbitrariamente elevate.

Ciò significa che ciò che vediamo alla nostra estremità del tunnel spaziale potrebbe essere una pioggia di radiazioni ad alta energia, un’inconfondibile esplosione di energia.

Ora che sappiamo che questo tipo di pioggia di particelle è possibile dall’apertura di wormhole, forse possiamo dare una sbirciatina all’interno del wormhole per vedere luoghi lontani dell’universo e forse un giorno raggiungerli.