La gravità non esiste? Dai buchi neri alla quantistica, una nuova teoria potrebbe rivoluzionare la fisica

Buco nero - rappresentazione artistica della NASA

I buchi neri sono oggetti astronomici così massicci e compatti che riescono, secondo la teoria di Einstein,  a “flettere” lo spazio. La scienza convenzionale afferma infatti che i buchi neri inghiottono tutto quello che si avvicina troppo e che nulla può sfuggir loro una volta caduto nel loro campo gravitazionale. Ma ora un nuovo studio del professor Samuel Braunstein e del dottor Manas Patra dell’Università di York suggerisce che alcune informazioni potrebbero in effetti sfuggire.

Le implicazioni potrebbero essere rivoluzionarie, suggerendo che la gravità può non essere una forza fondamentale della natura.

Il professor Braunstein dice: “I nostri risultati non hanno bisogno dei dettagli della geometria dello spazio curvo di un buco nero. Il che fornisce ulteriori indizi alle recenti proposte secondo cui non solo la gravità, ma anche lo spazio e il tempo potrebbero essere proprietà emergenti di una teoria ancora più profonda. Il nostro lavoro cambia sottilmente tale ipotesi, identificando la teoria quantistica dell’informazione come il probabile candidato per una teoria emergente della gravità.”

Il tentativo dei fisici è da almeno due secoli quello di riunire sotto un’unica teoria omnicomprensiva tutte le forze della natura, che attualmente sono ancora divise, le due forze nucleari, l’elettromagnetismo e la gravità. Da tempo ci si chiede se la gravità sia una forza autonoma che si propaga attraverso particelle (i gravitoni, mai osservati finora) oppure se dipenda dalle altre forze in un modo finora sconosciuto.

La meccanica quantistica è la teoria della luce e degli atomi, e molti fisici sono scettici sul fatto che potrebbe essere usata per spiegare la lenta evaporazione dei buchi neri senza incorporare gli effetti della gravità. Ma Braunstein e Patra non la pensano così, e nella loro ricerca spiegano che il concetto di informazione quantistica possa essere la chiave di volta per spiegare perché gli oggetti nello spazio si attraggono reciprocamente.

La ricerca, che è apparsa sull’ultimo numero di Physical Review Letters, utilizza i principi fondamentali della meccanica quantistica per dare una nuova descrizione alle informazioni che fuoriescono da un buco nero.

Il professor Braunstein dice: “I nostri risultati effettivamente estendono le previsioni fatte da importanti tecniche che si basano ancora su una conoscenza dettagliata dello spazio-tempo e della geometria del buco nero.”

Il dott. Patra aggiunge: “Non possiamo dire di aver dimostrato che sfuggire ad un buco nero è veramente possibile, ma questa è l’interpretazione più semplice e diretta dei nostri risultati. Infatti, i nostri risultati suggeriscono che la teoria quantistica dell’informazione avrà un ruolo chiave in una futura teoria che combina la meccanica quantistica e la gravità. “