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Titolo: Buchi neri non più come ce li immaginavamo?

Albert Einstein era il primo a non credere possibile la formazione di
una singolarità negli oggetti in fase di collasso, nonostante
l'opposto parere di Oppenheimer e altri. Nel 1939 pubblico' uno studio
(che rimase ignorato) in cui dimostrava che in un sistema
autogravitante di molti oggetti, orbite stabili più interne con
velocita' tangenziali tendenti a quella della luce si formerebbero gia'
ad una distanza superiore a quel del raggio critico di Schwarzschild.
Quindi il "buco nero" (BN), come fu più tardi chiamato mi pare da
Wheeler, non arriverebbe mai a formarsi... Inoltre Einstein e molti
altri fisici di spicco all'ìepoca non accettavano l'idea che potessero
esistere stati di condensazione infinita della materia (ancora oggi
s'ignora qualsiasi cosa piu' concentrata di una stella di quark, o
sbaglio?).
Ma nonostante il parere negativo del padre della TRG, la maggioranza
dei fisici, astronomi e cosmologi, nel giro di alcune decine di anni a
partire credo dai primi lavori di Penrose del 1965, poi di Hawking e
altri, ha finito sempre più ad abituarsi all'idea dell'oggetto che
divora tutto ciò che sfortunatamente capita nei suoi paraggi. Ci sono
anche molte evidenze indirette di oggetti astronomici supercompatti, e
quindi da qui il gioco e' fatto: l'idea originaria di Einstein non
conta piu' nulla, sicuramente deve aver sbagliato qualcosa o era troppo
testardo.
Solo che personaggi del calibro di Hawking nel giro di alcuni decenni
hanno riveduto e corretto le loro posizioni originarie: prima viene
dimostrato che il BN in realta' emette. Infine, lo scorso anno Hawking
ammette di avere perso una famosa scommessa, e insomma, ora dal BN può
persino sfuggire dell'informazione. Ma se un BN alla fine può
consumarsi tutto emettendo energia all'esterno, resta alla fine ancora
l'imbarazzo di una "singolarità nuda", e da qui postulati ad hoc come
quello del censore cosmico, che lasciano alquanto a desiderare.
Dal 1999 in poi, per fortuna, sono sorte diverse teorie alternative ai
BN (Gravastar, Dark Energy BHs, etc.). Una di queste, dovuta al fisico
indiano Abhas Mitra, fin adl 1999 dimostra, pur mantenendosi
nell'ambito rigoroso della TRG più ortodossa, che in realta'
l'orizzonte degli eventi si formerebbe solo dopo un tempo infinito e
quando la massa del BN tende a zero. Ma se M=0 allora e' come dire che
il BN "tradizionale" non puo' esistere nella realta'.
Altri studiosi, come gli americani Robertson, Leiter e altri, stanno
attualmente indagando dal punto di vista osservazionale su oggetti da
loro denominati "MECO" (Magnetic Eternally Collapsing Objects). Questi
presenterebbero un forte spin magnetico intrinseco e collasserebbero
interamente solo in un tempo di gran lunga superiore all'età di Hubble
del nostro universo osservabile. Cioè emetterebbero tutta quanta
l'energia potenziale iniziale, vi sarebbe solo una tendenza alla
formazione di un orizzonte-trappola degli eventi, ma senza mai
raggiungere questa condizione critica: il limite del BN ci sarebbe solo
quando la M residua tende a zero dopo un tempo infinito. Quindi il BN
non inghiottirebbe per sempre proprio un bel nulla e il principio di
conservazione dell'energia rimarrebbe inviolato.
Spero che questi ultimi abbiano ragione (questione di miei gusti
filosofici personali).
E' curioso che Abhas Mitra sia stato in un certo senso "censurato" ed
abbia subito l'ostracismo dei suoi colleghi indiani per aver osato
sfidare l'establishment. Hawking non ha mai risposto ai suoi articoli,
nonostante l'invito esplicito a farlo. Dopo aver letto i libri di
Thomas Khun sulla storia delle rivoluzioni scientifiche, la cosa non mi
sorprende affatto.
Ciao,
Attilio

Attilio
Ciao,
Ugo


Si trovano parecchi pre-prints su arXiv:astro-ph
(dal 1999 a oggi)
basta inserire su Google Scholar ( 
http://scholar.google.com/
 )
delle parole chiave, ad esempio
Mitra Abhas
Mitra black holes
Robertson Leiter MECO
Mitra information paradox
Mitra MECO
Ciao e grazie per aver risposto
Attilio

massa, dimensione, momento angolare ed eventuale carica elettrica.
un unica ulteriore precisazione la radiazione di Hawking che è la radiazione 
emessa nei pressi della superfice dell'orizzonte degli eventi non serve a 
far tornare il bilancio energetico del buco nero, infatti Hawking nel 
prevederla ha previsto una riduzione di massa del buco nero, è un po' come 
se della materia uscisse, in realtà è descritto come antimateria che entra.
Ciao e buoni studi
Ugo
PS se pensi di seguire un corso di RG mi interesserebbe ripassarla, non mi 
ricordo quasi più nulla e mi piacerebbe riprendere confidenza con i tensori 

 ricordo quasi più nulla e mi piacerebbe riprendere confidenza con i tensori
Eh eh :) magari ne avessi il tempo e la capacità! Grazie per tutti i
chiarimenti e le interessanti osservazioni. Aggiungo solo qualche
riferimento:
- per lo spinoso problema del paradosso di informazione, puoi cercare
su
http://scholar.google.com
 il recente lavoro (aprile 2005) di Adrian
Buzatu,
"Black Hole Thermodynamics and Information Loss Paradox" - a quanto ho
capito
le recenti posizioni di Hawking sono ancora soltanto intuitive, e la
questione
e' ancora del tutto aperta...
- parallelamente ai lavori di Abhas Mitra dal 1998 a oggi, anche un
fisico italiano, Angelo Loinger, pure dal 1998, e' arrivato alla
conclusione che
gli studi di TRG dal 1965 in poi avrebbero preso una strada sbagliata e
che
in ultima analisi i buchi neri di Penrose, Hawking e Bekenstein non
esistono
o quantomeno vanno descritti in modo radicalmente diverso.
Puoi cercare su scholar.google Loinger in coppia con Antoci o
Liebscher.
Ho trovato pure un lavoro simile di Dunning-Davies (2005).
Gli italiani Antoci e Loinger hanno inoltre tradotto due lavori
fondamentali
di Schwarzschild, dal tedesco in inglese, risalenti a gennaio e
febbraio del 1916 (nientemeno), dove sembrerebbe che nella concezione
originaria dello stesso Schwarzschild non ci fosse posto (alcun senso
fisico) per le singolarità.
Del resto il collasso inevitabile descritto nel 1939 da
Oppenheimer e Sneyder (a dispetto dell'opinione opposta di Einstein)
sarebbe stato solo un'idealizzazione nel caso statico (niente rotazione
e forze centrifughe) e con pressione p=0! cioè un puramente ipotetico
BN freddo, non caldo e dinamico.
Potrei sbagliare, ma ho l'impressione che i famosi teoremi di Penrose e
Hawking sui BN siano basati sull'assunzione tout-court che i BN
esistano. Questo dedurre teoremi partendo da postulati di base, forse
può piacere molto ai matematici ... ma i fisici dovrebbero essere più
inclini ad una visione empirica della realtà.
Mi interessa il discorso degli oggetti astrofisici supercompatti che
non emettono proprio nulla, mi puoi dare almeno un esempio? Non
potrebbe trattarsi
di oggetti supercompatti circondati da dense nuvole di materia che li
nascondono? Non si osserva nulla intorno neppure nell'infrarosso e
radio?
Ma anche ammettendo che l'emissione sia scarsissima,
esiste, comunque, una sola misura precisa che il loro raggio sia
inferiore o uguale a quello critico di Schwarzschild (2 GM/c^2)?
E se invece fosse appena solo poche volte più grande, come suggeriva
Einstein? Il suo studio del 1939, se non erro, accennava a possibili
situazioni stabili stazionarie con equilibrio energetico, quindi
potrebbero esistere degli pseudo-BN piuttosto "freddi", intendo nel
senso di scarsa emissione, comunque non collassati in sgradite
singolarità.
Einstein calcolò che, al di sotto di una certa orbita piu' stretta di
un certo
sistema autogravitante di masse, quando la v tangenziale si fa prossima
a c, occorrerebbe una sempre maggiore energia per poterle accelerare
(infinita se dovessero raggiungere la v della luce) per cui la curva
del potenziale gravitazionale non va come un imbuto di profondità
infinita al centro (come purtroppo viene illustrato ormai in tutti i
libri e riviste divulgative), ma raggiungerebbe invece un minimo per
poi risalire molto verso il centro. Quindi
la situazione più stabile del disco di accrescimento, se ho capito
bene, sarebbe una specie di anello di grande densità, vuoto al centro.
Ciao, di nuovo grazie e buoni studi anche a te.
Attilio

Attilio
Ciao e grazie ancora a te.
Ugo