Buchi neri e informazione.pdf - Nardelli

dimostrato il seguente fatto: il massimo numero di bit di informazione che possono
stare in una data regione spaziale è uguale al numero di pixel planckiani in cui si può
suddividere l’area della superficie di confine. Implicitamente ciò significa che esiste
una “descrizione al contorno” di tutto ciò che ha luogo dentro la regione di spazio
considerata: la superficie del confine è un ologramma dell’interno tridimensionale.
Naturalmente ciò di cui si sta parlando non è un normale ologramma ma un foglio di
pixel planckiani. Inoltre questo nuovo tipo di ologramma può cambiare nel tempo e si
tratta di un “ologramma quantistico”. Esso tremola e balugina con l’indeterminazione
di un sistema quantistico, in modo che anche l’immagine tridimensionale abbia i
tremori quantistici. Tutto è fatto di bit che si muovono secondo complicati moti
quantistici, ma se guardiamo questi bit nel dettaglio scopriamo che sono situati
lontano da noi, ai confini più remoti dello spazio.
La teoria delle stringhe è intrinsecamente una teoria olografica che descrive un
universo “a pixel”.
Le stringhe fortemente eccitate sono in media più grandi delle loro controparti allo
stato fondamentale; l’energia supplementare le sbatacchia e le stira facendole
allungare. Se si potesse bombardare una stringa con sufficiente energia, questa si
“gonfierebbe” fino a divenire una specie di matassa intricata e violentemente
fluttuante. E non c’è limite alle dimensioni che potrebbe raggiungere: con altra
energia, la stringa potrebbe essere eccitata e dilatata fino ad assumere qualunque
diametro. C’è tuttavia un modo in cui queste stringhe immensamente eccitate si
realizzano in natura: i buchi neri, anche quelli giganteschi che si trovano al centro
delle galassie. Questi, secondo l’interpretazione fatta dalla teoria delle stringhe, sono
enormi, ingarbugliate stringhe “monster”.
Le stringhe emettono ed assorbono altre stringhe. Prendiamo il caso delle stringhe
chiuse. Oltre a tremare con un moto di punto zero, una stringa quantistica può
dividersi in due. La stringa ondeggia formando una sorta di increspatura fino a
quando non appare un’appendice. La stringa è ora pronta per dividersi, emettendo
una piccola parte di sé stessa. Anche l’opposto è possibile: una piccola stringa che ne
incontra una più grande può venire assorbita con il processo inverso.
I gravitoni (i quanti della gravità) sono piccoli anelli di stringa che sciamano attorno
alle stringhe più grandi e formano un condensato che riproduce molto fedelmente gli
effetti di un campo gravitazionale.
I teorici delle stringhe sostengono che “la bella, elegante, coerente e solida
matematica della teoria delle stringhe conduce al sorprendente, incredibile, fantastico
fatto delle forze gravitazionali, e dunque deve essere vera”. La teoria delle stringhe è
un laboratorio matematico coerente in cui è possibile mettere alla prova varie idee su
come coniugare gravità e meccanica quantistica. La teoria delle stringhe è la migliore
guida matematica che abbiamo per orientarci verso i principi ultimi della gravità
quantistica.
Dato l’emergere della gravità nella teoria delle stringhe, è possibile supporre che
raggruppando un numero sufficiente di stringhe massive si formi un buco nero.
Cominciamo con il pensare che una particella sia un microscopico elastico di gomma
non molto più grande di una lunghezza di Planck. Un elastico, se viene pizzicato,
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