Manuale di sopravvivenza ai buchi neri. Tutto quello che avreste sempre voluto sapere sul fenomeno più misterioso dell’universodi Janna Levin
traduzione di Giovanni Malafarina
il Saggiatore
Cosa ci accadrebbe se cadessimo in un buco nero? Per rispondere a questa domanda, Janna Levin, docente di astrofisica alla Columbia University di New York, ci accompagna in un affascinante viaggio all’interno di quella singolarità fisica che sono i buchi neri. «I buchi neri, nelle loro tenebre perenni, sono sparsi in abbondanza tra le stelle, che a loro volta sono sparse in abbondanza […]. Siamo in orbita attorno a uno che è posto proprio al centro della Via Lattea e siamo attratti verso un altro buco nero situato nella galassia di Andromeda.»
La loro importanza per la fisica è enorme: «Dal punto di vista fisico tengono insieme intere galassie, fornendo un centro di gravità per la nostra girandola galattica e, verosimilmente, per ogni altro arcipelago di stelle. Dal punto di vista teorico rappresentano un laboratorio per l’esplorazione dei confini più remoti della mente. I buchi neri sono il paesaggio fantastico ideale dove svolgere esperimenti concettuali che mirano a scoprire le verità fondamentali riguardanti il cosmo.»
E qui bisogna fare un passo indietro, tornare alla geniale intuizione di Albert Einstein: il fenomeno della gravitazione è la curvatura dello spazio-tempo. «Prima di Einstein, era consuetudine considerare la gravità come una forza che agisce tra un corpo e un altro, ma che misteriosamente agisce a distanza, senza contatto tra i corpi. Dopo Einstein, la narrazione è cambiata. La gravitazione è stata descritta come una curvatura nello spazio-tempo. Come può la Terra attrarre la Luna senza toccarla? Non può. La Terra non attrae affatto la Luna. Invece, la Terra piega lo spazio. E a causa di tale curvatura la Luna entra in caduta libera attorno alla Terra.»
«Un rischio che devi valutare correttamente è quello di incontrare un buco nero senza accorgertene. Un buco nero è invisibile in assenza di un qualche tracciante: è solo buio su sfondo buio. Potresti renderti conto del pericolo solo quando ormai è troppo tardi. Devi portarti una sorgente di luce potente per rivelare in controluce il buco nero clandestino: apparirà allora come un disco non illuminato, uno spazio vuoto in un mondo luminoso. […] Più ti avvicini a un buco nero, più veloce deve andare la tua astronave per evitare di cadere dentro di esso. Nel vuoto che circonda un buco nero, puoi avvicinarti sempre di più al centro, finché non raggiungi un punto in cui nessuna spinta dei razzi è sufficiente a invertire la discesa. Dovresti infatti raggiungere una velocità maggiore di quella della luce per sfuggire all’attrazione: significa più di 300 000 chilometri al secondo. E poiché nulla può viaggiare più velocemente della luce, non riusciresti a scappare. Arretrare è impossibile, il tuffo è inevitabile. Quella posizione speciale in cui la velocità di fuga uguaglia la velocità della luce definisce il famigerato orizzonte degli eventi: la regione oltre la quale nemmeno la luce può sfuggire.»
L’orizzonte degli eventi è a tutti gli effetti il buco nero: «Se oltrepasserai l’orizzonte degli eventi di un buco nero grande, il passaggio non sarà drammatico, come ho già detto. Non proverai dolore, non andrai a sbattere da nessuna parte. Se non per un’oscurità minacciosa, il superamento dell’orizzonte degli eventi sarà perfettamente confortevole. Una volta superata la pesante ombra, il nulla che vedrai all’interno sarà indistinguibile dal nulla che c’è fuori. Non noterai un segno di demarcazione tra dentro e fuori. Senza la luce a disegnare i contorni del terreno, il tuo disorientamento sarà totale e imperscrutabile. Potrai precipitare nel buco e sopravvivere alla transizione, ignaro per un breve momento del triste destino futuro. Il niente è la cosa peggiore che potrai incontrare. Ma attenzione all’orizzonte degli eventi: non potrai più sfuggire al vuoto una volta che lo avrai attraversato.»
«Come in un’esperienza di pre-morte, vedi la luce in fondo al tunnel, solo che si tratta di un’esperienza di morte totale. Se seguiamo la matematica fino alle sue brutali conclusioni, la teoria generale della relatività prevede che l’interno del buco nero si restringa, lo spazio-tempo venga curvato in modo disastroso e assoluto per formare una singolarità dove terminano tutte le traiettorie.»
Il nostro destino sarebbe in questo caso ormai irrimediabilmente segnato: «Mentre cadi verso la singolarità, vieni fatto a pezzi. La parte del tuo corpo più vicina alla singolarità viene accelerata molto più velocemente della parte più distante, producendo un allungamento micidiale. Allo stesso tempo, il tuo intero corpo è costretto a convergere verso quel punto, schiacciandoti. In un microsecondo, neanche il tempo di sbattere le palpebre, sei contemporaneamente scorticato, triturato e polverizzato a morte. La tua materia organica viene quindi battuta, ridotta a brandelli e invariabilmente frantumata nei suoi costituenti elementari. Infine questi componenti fondamentali vengono spruzzati verso la frattura nello spazio-tempo e cessano di esistere. La frattura non porta da nessuna parte. La singolarità rappresenta una fine per lo spazio e per il tempo, una fine per l’esistenza. Non c’è futuro una volta che un oggetto viene distrutto e spinto attraverso di essa. La morte per singolarità è una dichiarazione di morte definitiva, la morte delle tue particelle fondamentali, la rimozione di te e di quanto ti costituisce dalla realtà. Un’inesistenza vera e propria.»
Una triste sorte, certo non allietata dalle congetture che si fanno intorno alla natura di tale singolarità: «una volta all’interno del buco nero, forse tutto si frammenta diventando un buco bianco, qualcosa di simile a un nuovo Big bang in un’altra parte dell’universo. […] In ogni caso, se cadi in un buco nero finisci schiacciato a morte molto prima che si formi un residuo o un Big bang. Dare della singolarità una spiegazione più sensata non ti salverà. Sarai maciullato e ridotto in polvere, ma i tuoi scarti potrebbero divenire parte di un ecosistema più grande. Se i tuoi frammenti non vengono fatti sparire attraverso una singolarità, se possono restare in attesa sotto forma di residuo quantistico oscillante nel nucleo del buco nero, eventuali altri materiali potrebbero precipitare assieme a te, ulteriore spazzatura spaziale che si mescola con altri detriti già presenti. Un siffatto residuo persiste indefinitamente, rappresentando una sottile speranza in un possibile futuro. Oppure i tuoi elementi potrebbero venire condivisi con un nuovo universo, espulsi attraverso un Big bang, riordinati nella creazione di stelle, e alcuni di loro riciclati, infine, in una forma di vita microbica su un nuovo pezzo di terra destinato a cadere in un altro buco nero.»
Insomma, un ciclo eterno di morte e rinascita, caro a molte religioni, inesorabile quanto infinito, all’interno del quale il nulla pare essere l’unica certezza: «I buchi neri sono il nulla.» La loro esistenza, di cui si è trovata una prova fisica nella nostra galassia, sta lì a ricordarcelo.
