I buchi neri non sono buchi neri
Il libro “Breve storia dei buchi neri” (Apogeo) di Rebecca Smethurst, conosciuta anche come Dr Becky, spiega in modo appassionato e coinvolgente uno dei fenomeni più strani ed enigmatici del nostro universo: i buchi neri. Un “racconto cosmico” che ripercorre cinquecento anni di scoperte scientifiche in astronomia e astrofisica. È un saggio per chi desidera capire i buchi neri senza essere un astrofisico
Al centro della Via Lattea, la galassia che contiene il nostro sistema solare, c’è un buco nero supermassiccio, maggior responsabile del movimento della Terra nello spazio. La sua esistenza è stata ipotizzata negli anni ’70 e confermata solo nel 2002. Di questo misterioso buco ci parla Dr Becky Smethurst, astrofisica, autrice e Youtuber britannica, pluripremiata ricercatrice dell’Università di Oxford, nel volume “Breve storia dei buchi neri” (Apogeo). E lo fa ponendo in ogni capitolo una domanda, a cui risponde riportando in ordine cronologico le scoperte più importanti che ne hanno determinato la soluzione.
A titolo esemplificativo, nel primo capitolo “Perché le stelle brillano”, l’autrice ripercorre studi fatti da alcuni dei più grandi scienziati della storia, da Copernico ad Einstein, giungendo alla risposta che a far brillare le stelle è la fusione nucleare e che il carburante del Sole e di tutte le stelle è l’idrogeno. Ciò che rende la lettura del libro scorrevole è il fatto che racconti storie umane per conoscere il lungo processo che c’è dietro a una scoperta e come personaggi meno noti ma altrettanto importanti ne sono stati protagonisti. “Ne è un esempio l’aneddoto legato alla figura di Cecilia Payne-Gaposchkin, astronoma americana che contribuì a migliorare il sistema di classificazione delle stelle, grazie alla pubblicazione, nel 1925, della sua tesi di dottorato con cui dimostrava che l’idrogeno superava un milione di volte la quantità di ogni altro elemento presente nel Sole. Ma il suo esaminatore, Henry Russell, la dissuase dal fare un’affermazione così audace, dato che al tempo si credeva che Sole e Terra avessero più o meno la stessa composizione. Quando però nel 1929 arrivò anche lui alla stessa conclusione di Payne-Gaposchkin si prese tutti i meriti e ancora oggi questa scoperta viene erroneamente attribuita a lui”.
La seconda domanda a cui l’autrice cerca di rispondere nel libro è: “Cosa succede quando una stella muore?”. Quest’ultima introduce il concetto di buco nero e chiarisce che il nome è causa di troppi equivoci, poiché il buco nero è quanto di più lontano ci possa essere da un buco: “Non è assenza di qualcosa, ma è la presenza di tutto, la materia nella sua forma più densa possibile”.
Da dove nasce allora questo termine? In primis, dalla teoria della relatività generale di Einstein e poi da successivi studi fatti dal fisico e astronomo tedesco Schwarzschild. Ma sembra che il famoso termine fu coniato dal fisico americano Dicke, il quale paragonò le “stelle completamente collassate gravitazionalmente” al “buco nero di Calcutta”: una piccola cella della prigione di Fort William, a Kolkata, in India, dove le condizioni erano così anguste che soldati britannici morirono per mancanza d’aria o per il caldo. Questo evento del 1756 ispirò Dicke a usare quel termine per indicare la materia di una stella collassata a causa della gravità. Infine, il termine fu trasformato da analogia a vero e proprio gergo scientifico dal fisico statunitense Wheeler, che lo utilizzò in un articolo per la rivista “American Scientist” nel 1968.
Continuando la lettura si scopre poi che i buchi neri non solo non sono buchi, ma non sono neanche neri! Dipende dal processo di accrescimento, il quale converte la massa in energia sotto forma di luce: a causa di questo i buchi neri finiscono per essere gli oggetti più luminosi dell’intero Universo. E allora perché li definiamo neri? “Perché non potremo mai osservare il loro vero aspetto. Ciò dipende dal fatto che la luce ha una velocità limitata, limite massimo di velocità in tutto l’universo; allo stesso tempo, però, un buco nero ha una velocità di fuga, ovvero la velocità che si dovrebbe raggiungere per sfuggire alla forza di gravità di un corpo, superluminale. Non esiste nulla nell’universo che possa viaggiare più rapidamente della sua velocità di fuga, nemmeno la luce stessa. Questo vuol dire che anche la luce rimane intrappolata in un buco nero, e questo spiega perché sono così chiamati”.
Infine, non si può parlare dei buchi neri senza citare il fisico britannico Stephen Hawking, di cui viene raccontata la straordinaria vita e la sua tesi di dottorato sulle singolarità che ha rivoluzionato la cosmologia. Affrontando temi come l’entropia, le oscillazioni quantistiche e le diverse lunghezze d’onda, Hawking arrivò a comprendere che, dato che energia e massa sono equivalenti, man mano che il buco nero perde energia per produrre la radiazione perde anche massa.
Il saggio, dunque, parte da convinzioni comuni, come l’idea che i buchi neri inghiottano tutto ciò che li circonda, e le smonta attraverso studi dei più grandi fisici della storia. Inoltre, lo caratterizza il sottile legame che c’è tra i diversi capitoli: il racconto segue un filo logico, grazie al quale il lettore impara prima gli aspetti principali dei buchi neri, per entrare poi nel dettaglio, affrontando concetti complessi come il limite di Eddington o la relazione di Magorrian. “Breve storia sui buchi neri” è dunque il libro perfetto per chi vuole conoscere le caratteristiche principali dei buchi neri e la ricerca scientifica dietro ciascuna di esse.
Titolo: Breve storia dei buchi neri
Categoria: Saggi
Autore: Rebecca Smethurst
Editore: Apogeo
Pagine: 224
Prezzo: 24.00