I buchi neri non hanno capelli!
Sembra che finora le stringhe siano intervenute per "salvare" le teorie "standard". Anche in questo caso quindi la versione ad "involucro" d'un buco nero dovrebbe servire a qualcosa. Un'impresa non indifferente: spiegarne l'entropia.
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Cos'è l'entropia?
L'entropia è una grandezza che misura il disordine d'un sistema.
Pensate ad esempio di dover scrivere una lettera: potreste strutturare una frase utilizzando delle date parole in più modi, combinandole diversamente, senza che il significato muti. Di questi solo uno risulterà esser formalmente corretto, quindi ordinato, mentre gli altri saranno stati disordinati.
L'entropia è legata proprio alle possibili combinazioni degli N elementi d'un sistema, e poichè queste aumentano all'aumentare di N, anche l'entropia sarà tanto più elevata quanti più sono gli elementi da sistemare.
Un importante principio alla base del "funzionamento" del nostro universo afferma che l'entropia deve sempre aumentare in qualsiasi processo. In altre parole il nostro universo tende ad uno stato di disordine! (Pensate alla vostra stanza, o alla vostra scrivania: dovrete senza dubbio mettervi d'impegno per lasciare gli oggetti in ordine, mentre sembra quasi che si disordinino "da soli"!)
Così se voi decideste di imbucare la lettera,verrebbe sottratta entropia alla vostra scrivania, ma aumenterebbe il numero di oggetti presenti nella vostra borsa, che risulterebbe più disordinata.
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Buchi neri sbiaditi
Cosa accadrebbe se ora inviaste la lettera ad un buco nero? Una parte dell'entropia totale dell'universo sarebbe "risucchiata". Come conseguenza l'entropia d'un buco nero dovrebbe aumentare, altrimenti il nostro universo potrebbe ritrovarsi in uno stato più ordinato di quello di partenza!
Sarebbe bello poter chiudere la questione dicendo: sì, un buco nero è disordinato, e la sua entropia aumenta ad ogni "nuovo pasto". Vi sono però due importanti argomentazioni contro questa tesi, di cui una rappresenta ancora un bel problema!
Se ammettiamo che un buco nero possiede una certa entropia dobbiamo ammettere anche che abbia una certa temperatura. In questo caso dovrebbe essere in grado di emettere radiazioni: un buco nero non sarebbe quindi nero!
Sembra
una conclusione assai strana, ma Stephen Hawking ha dimostrato che non è
poi assurda:un buco nero sarebbe in grado di emettere radiazioni,le radiazioni di
Hawking
, apparirebbe
quindi un
pò "sbiadito", ma appena un pochino. Quanto basata per
ammettere che possiede una certa entropia.
E uno è andato!...Resta da risolvere ora il problema più ostico: come giustificare l'entropia d'un buco nero?
Purtroppo
questa volta non sembra
esservi via d'uscita: i buchi neri non hanno capelli, non hanno cioè
cariche da "acconciare" in diversi modi. O perlomeno sono quasi
calvi:nella concezione classica altro non sarebbero infatti che un “concentrato
di materia” con un massa,una propria carica ed uno spin…
Dire che un sistema così semplice può possedere un'entropia elevata, come è presupposta quella d'un buco nero, è come pretendere di scrivere una lettera confusissima utilizzando solo le parole "Ciao Maria come va?."