Buchi neri: ad oggi, manca ancora una definizione precisa

Cosa sono i buchi neri? In un articolo apparso sulla rivista Nature Astronomy, il filosofo dell’LMU (Ludwig Maximilian University of Munich) Erik Curiel mostra che i fisici usano definizioni diverse del concetto, a seconda del loro particolare campo di interesse.

Un buco nero è convenzionalmente pensato come un oggetto astronomico che consuma irrevocabilmente tutta la materia e le radiazioni che rientrano nella sua sfera di influenza.

Fisicamente, un buco nero è definito dalla presenza di una singolarità, cioè una regione dello spazio, delimitata da un “orizzonte degli eventi”, all’interno del quale la densità di massa/energia diventa infinita e le leggi della fisica normali non sono più applicabili.

Manca una definizione precisa

Tuttavia, come dimostra un articolo del numero di gennaio della rivista Nature Astronomy, una definizione precisa e condivisa di questo stato “singolare” si dimostra frustrantemente elusiva.

Il suo autore, il dott. Erik Curiel del Munich Center for Mathematical Philosophy di LMU, riassume il problema come segue: “Le proprietà dei buchi neri sono oggetto di indagini in una serie di sottodiscipline della fisica – nella fisica ottica, nella fisica quantistica e naturalmente in astrofisica, ma ognuna di queste specialità affronta il problema con il suo specifico insieme di concetti teorici. ”

Erik Curiel ha studiato filosofia e fisica teorica alla Harvard University e all’Università di Chicago, e l’obiettivo principale del suo attuale progetto di ricerca finanziato dal DFG è quello di sviluppare una descrizione filosofica precisa di alcuni aspetti sconcertanti della fisica moderna.

“Fenomeni come i buchi neri appartengono a un regno inaccessibile all’osservazione e all’esperimento, il lavoro basato sull’ipotesi che i buchi neri esistano comporta quindi un livello di speculazione insolito anche per il campo della fisica teorica”. Tuttavia, questa difficoltà è ciò che rende l’approccio fisico alla natura dei buchi neri così interessante dal punto di vista filosofico.

“La prospettiva fisica sui buchi neri è in sé inestricabilmente legata a questioni filosofiche relative a considerazioni ontologiche, metafisiche e metodologiche”, dice Curiel.

Approfondimenti “sorprendenti” che “fanno aprire gli occhi”

Durante la preparazione della sua analisi filosofica del concetto di buchi neri per l’astronomia naturale, l’autore ha parlato con fisici coinvolti in una vasta gamma di campi di ricerca. Nel corso di queste conversazioni, gli sono state date definizioni abbastanza diverse di un buco nero.

È importante sottolineare, tuttavia, che ciascuna di esse è stata utilizzata in modo auto-coerente entro i limiti della disciplina specialistica in questione. Curiel stesso descrive queste discussioni come “sorprendenti” e “che fanno aprire gli occhi“.

Per l’astrofisico Avi Loeb, “un buco nero è l’ultima prigione: una volta effettuato il check-in, non si può mai uscire”. D’altra parte, il fisico teorico Domenico Giulini considera “concettualmente problematico pensare ai buchi neri come oggetti nello spazio, cose che possono muoversi ed essere spinte”.

Il messaggio da portare a casa di Curiel è che la stessa diversità di definizioni dei buchi neri è un segno positivo, poiché consente ai fisici di avvicinarsi al fenomeno da una varietà di prospettive fisiche. Tuttavia, per fare un uso produttivo di questa diversità di punti di vista, sarà importante coltivare una maggiore consapevolezza delle differenze tra di loro.