Cosa succede al tuo corpo se cadi in un buco nero

Un buco nero è così incredibilmente denso e compatto che niente e nessuno può sfuggire alla sua forza di attrazione. Sul nostro pianeta basta che un oggetto sia lanciato a una velocità minima di 11km/sec perchè possa fluttuare nell'atmosfera, ma in un buco nero questa cosiddetta velocità di fuga supera la velocità della luce (300 000 km/ sec) ed è davvero difficile da contrastare.

Mettiamo il caso che tu venga sfortunatamente risucchiato da un buco nero nella tua prossima missione da incubo—cosa ti succederebbe?

Visto che si tratta di una domanda che sicuramente ti fai spesso, abbiamo telefonato a un paio di astrofisici e abbiamo chiesto loro di stare a questo gioco assurdo e di spiegarci che aspetto potrebbe avere la tua vita dopo un bel soggiorno in un buco nero supermassivo.

Iniziamo dalla buona notizia: non morirai sul colpo.

Se il buco è grande abbastanza, non verrai spappolato e nemmeno fatto a pezzi. Ti verrà incontro un altro strano destino che ha a che fare con molteplici realtà: in una vieni risucchiato all'infinito e prendi fuoco come uno spaghetto sull'orizzonte degli eventi. Nell'altra realtà ti succederà qualcosa di ancora più incredibile. Ma lasciamo parlare gli esperti: il Prof. Dr. Benjamin Knispel dell'Istituto Albert Einstein per la Fisica Gravitazionale di Hannover e Potsdam, e il Dr. Andreas Müller del Comitato d'Eccellenza per l'Universo della TU di Monaco (sì, siamo un po' invidiosi delle loro posizioni.)

MOTHERBOARD: Buongiorno. Ma quindi i buchi neri sono semplicemente degli enormi aspirapolveri?

Knispel: No, questo è uno stereotipo. I buchi neri sono dei corpi celesti in cui la materia viene trasformata direttamente in energia. Secondo la teoria della relatività di Einstein, lo spazio si piega a causa della forza gravitazionale; così un buco nero si incurva all'infinito, per via del suo peso enorme. Nei buchi neri le normali leggi della fisica sono messe fuori gioco.

Ma in realtà non sono altro che delle stelle morte di grandezze diverse. Se il sole diventasse un buco nero non ce ne accorgeremmo neanche—finché tutto non diventa improvvisamente buio. Il problema è che se ci si trova nei pressi di un buco nero si viene risucchiati.

E cosa succede se vengo risucchiato?

Müller: Non appena entri in un buco nero la realtà si divide in due. Da una parte vieni subito incenerito e dall'altra non subisci quasi alcun danno. Ed è anche sicuro che una volta varcata una certa soglia non tornerai mai indietro.

E cosa si vede all'interno?

Müller: Questo non lo sappiamo ancora, si tratta praticamente di un universo a parte. Ci sono anche delle variabili sostanziali, per esempio, se il buco ruota oppure no. Di sicuro è più nero del nero, perché ingoia davvero tutta la luce e non la lascia più uscire. Non appena ti avvicini, senti prima di tutto i suoni che diventano più lenti e profondi, come quando trattieni un vinile sotto le dita. Poi vedi tutto molto male. Le frequenze diventano più rosse e scure. Se guardi dritto davanti a te vedi lo spazio incurvarsi intorno a te. E ti avvicini sempre di più all'orizzonte degli eventi.

Ma che cos'è l'orizzonte degli eventi?

Knispel: si tratta del confine oltre il quale non c'è nient'altro che il buco nero.

Come una specie di muro?

Müller: È una questione controversa. Secondo alcuni l'orizzonte degli eventi è un problema prospettico. Se procedi in direzione del centro, prima o poi l'orizzonte si ribalta. L'orizzonte degli eventi si divide in due parti: l'orizzonte e l'antiorizzonte. Se ti guardi intorno vedi soltanto una luce rossastra. Soltanto una fascia angusta affianco a te è più chiara e bluastra, e quello è l'universo. Può anche accadere che un raggio di luce ti giri intorno più volte prima di colpirti. Tutta la luce corre nella singolarità e niente fuoriesce. I buchi neri incurvano così tanto lo spazio che i ruoli si invertono: il tempo ti risucchia nel buco in direzione della singolarità.

Altri dicono che l'orizzonte degli eventi è in realtà un muro di fuoco. Se il buco è piccolo sei sfortunato, e vieni spaghettizzato.

Non suona invitante. E poi?

Knispel: Poi tutto inizia a rallentare. Il che significa che la forza di gravità diventa molto più forte sui piedi che in testa e vieni tirato in verticale e allo stesso tempo spiaccicato in orizzontale, come un elastico di gomma. E una forza ti stringe finché non ti spezza le ossa.

Oddio. E finisce qui?

Müller: Forse no. C'è anche un'altra realtà. Ovvero: in teoria secondo le leggi della fisica dopo il ralenti vieni incenerito da una radiazione infuocata. Dopo che tutto inizia a scorrere lentamente, il tempo accelera all'improvviso. Vedi la fine dell'universo e contemporaneamente vieni arrostito. Tutto ciò che ti appartiene è destinato a bruciare sull'orizzonte degli eventi, niente viene risparmiato. Il tuo osservare e le tue ceneri potrebbero sussistere allo stesso tempo.

Ma d'altra parte dovresti in qualche modo continuare a vivere—secondo la meccanica quantistica le informazioni non vanno mai perdute; quindi potresti trovarti in caduta libera, senza forza di gravità. In assenza di gravità non esistono né la forza che tira nè la combustione. Insomma nessuna spaghettizzazione. Potresti fluttuare lungo l'orizzonte prospettico senza nemmeno un graffio. Questo, secondo la teoria della relatività generale di Einstein.

Questa realtà riguarda però soltanto i buchi neri molto grandi, di massa pari a milioni di volte il nostro sole. Lì potresti muoverti comodamente mentre vieni risucchiato dalla singolarità. Se ci pensi il tempo ci risucchia allo stesso modo anche sulla Terra: non puoi riportarlo indietro.

I buchi neri si contraddicono anche, e non sappiamo se in realtà conservino le informazioni come vorrebbe la quantistica oppure no.

Ma anche il più complicato dei buchi neri consiste sempre solo di tre parametri: la rotazione, la massa e la carica elettrica. Se io quindi ci butto dentro un corpo con più di tre caratteristiche, che fine fanno le altre?

Dovresti anche trovarti allo stesso tempo in due luoghi diversi, ma può esistere un solo esemplare di te. Ah e poi c'è anche un'altra legge fisica, cioè che le informazioni non possono essere clonate.

Esplodo al contatto con un muro di fuoco e allo stesso tempo lo attraverso indenne fluttuando. Non ha alcun senso…

Müller: Eh sì, per questo si parla di paradosso dell'informazione del buco nero.

Per fortuna negli anni Novanta Leonard Susskin ha trovato una via d'uscita: secondo lui non c'è alcun paradosso, perché in realtà nessuno vede il tuo clone. Un eventuale spettatore dello spazio vedrebbe la tua cenere sull'orizzonte degli eventi, tu invece vedi te stesso fluttuare nel buco nero. La realtà è dipendente dallo spettatore e dal punto di vista. In quel caso ci sarebbero la tua versione e un'altra. Almeno.

Un gruppo di fisici chiamati AMPS, nel 2012 ha condotto un complicato esperimento mentale, che però ha soltanto ampliato il paradosso—davvero interessante, ma forse un po' troppo ambizioso.

La domanda, sulla quale i fisici che studiano la forza di gravità si stanno rompendo la testa è questa: chi vince tra la meccanica quantistica e la teoria della relatività? Tutti i test sulla relatività generale sono riusciti, il che ci fa pensare che sia corretta, visto che non ci sono alternative.

Se l'essenza della realtà si nasconde da qualche parte, deve essere in un buco nero.

Potrebbero esistere dei buchi neri anche sulla Terra?

Müller: sì, in teoria in un acceleratore di particelle se ne possono produrre. Ci hanno provato, per testare la radiazione di Hawking. Ma se venisse davvero creato un buco nero con il Large Hadron Collider sarebbe piccolissimo, ben lontano dalla massa dei milioni di soli. E più un buco nero è piccolo, più è instabile.

Cos'è la radiazione di Hawking?

Con il tempo i buchi neri evaporano e non restano stabili. Sull'orizzonte degli eventi deve esserci una radiazione, ma nessuno l'ha mai davvero osservata. Molti fisici credono che l'informazione venga irradiata attraverso la materia risucchiata lungo l'orizzonte degli eventi. Ma è davvero molto difficile immaginare in che forma possano esistere le informazioni senza massa.

I ricercatori del Cern la stanno cercando. Negli accelleratori come il LHC le particelle si scontrano tra loro con un'energia di fino a 7 TeV. Dove Tera rappresenta i trilioni, il che suona molto minaccioso. Ma è tutta una questione di elettroni. Se applichiamo questa quantità di energia agli oggetti quotidiani, corrisponde a meno di un bicchiere di coca cola. Tutto si gioca a piccolissime dimensioni.

(Per chi ha ancora paura dei buchi neri, si può tranquillizzare guardando il livestream del CERN.)

Quindi niente che possa risucchiarci tutti.

No.

Bene così. Grazie mille.

Per riassumere: non raggiungeremo la singolarità perché verremo inceneriti da un muro di fuoco qualche decimo di secondo prima. Che sfiga, arrivare così vicini al punto in cui il tempo e lo spazio finiscono e non poter assistere allo spettacolo. Ma se questo non dovesse dimostrarsi vero (il che implicherebbe il dover rivedere praticamente tutte le leggi della fisica), magari potremmo raggiungere una realtà parallela, ma totalmente soli.

In fondo, la vita non è mai perfetta, nemmeno alla fine dello spazio e del tempo.