{"id":5429,"date":"2018-11-09T09:30:22","date_gmt":"2018-11-09T07:30:22","guid":{"rendered":"https:\/\/www.ripetizioni.it\/blog\/?p=5429"},"modified":"2018-11-09T10:57:58","modified_gmt":"2018-11-09T08:57:58","slug":"stephen-hawking-cosha-scoperto","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.ripetizioni.it\/blog\/stephen-hawking-cosha-scoperto\/","title":{"rendered":"Stephen Hawking: cos\u2019ha scoperto?"},"content":{"rendered":"

Stephen Hawking<\/strong>\u00a0\u00e8 stato un\u00a0cosmologo<\/strong>,\u00a0fisico<\/strong>,\u00a0matematico<\/strong>\u00a0e\u00a0astrofisico\u00a0<\/strong>britannico fra i pi\u00f9 autorevoli e conosciuti al mondo.<\/p>\n

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E’ stato uno dei pochi uomini di scienza<\/strong> ad aver raggiunto un successo internazionale<\/strong> tra il grande pubblico.\u00a0Egli ha attribuito la sua notoriet\u00e0 nell’immaginario popolare soprattutto alla sua immagine di “genio disabile<\/em>“, pi\u00f9 che alle sue ricerche<\/strong>, che sono molto tecniche<\/strong> e spesso conosciute a fondo solo dagli esperti.<\/strong><\/p>\n

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Vuoi saperne di pi\u00f9 sulla fisica?\u00a0Cerca il Tutor che fa per te sul portale di Skuola.net | Ripetizioni!<\/strong><\/em><\/a><\/p>\n

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Di questo personaggio di scienza cos\u00ec noto ai pi\u00f9 viene troppo ignorato il suo impareggiabile contributo alla nostra visione attuale dell’universo. Noi di Skuola.net abbiamo deciso di dedicare a Hawking un articolo in cui proviamo a spiegare alcune delle sue pi\u00f9 brillanti intuizioni.<\/p>\n

 <\/p>\n

\"hawking\"<\/p>\n

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Le scoperte di Stephen Hawking<\/strong><\/span><\/h2>\n

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I principali campi di ricerca di Hawking furono la teoria cosmologica e la gravit\u00e0 quantistica<\/strong>. Per quanto concerne la meccanica quantistica ha sostenuto l’interpretazione a molti mondi<\/strong>.<\/p>\n

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Il suo lavoro sulla cosmologia quantistica<\/strong> e sulla funzione d’onda dell’universo, secondo alcuni, \u00e8 la ragione del ritrovato interesse per questa teoria.<\/strong><\/p>\n

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Modelli matematici e singolarit\u00e0 gravitazionali<\/span><\/strong><\/span><\/h3>\n

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Ha lavorato sulle singolarit\u00e0 nelle soluzioni delle equazioni di campo dalla teoria della relativit\u00e0 generale<\/strong>, concentrandosi in particolare sui buchi neri.\u00a0Singolarit\u00e0 come i buchi neri erano state scoperte, ma erano limitate a particolari condizioni simmetriche di distribuzione della massa-energia<\/strong>.<\/p>\n

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Per cui restava aperta la domanda se le singolarit\u00e0 restassero presenti anche in condizioni meno simmetriche e pi\u00f9 realistiche. A questo proposito, Hawking dimostr\u00f2 nel 1971 il primo di molti teoremi che forniscono un insieme di circostanze sufficienti per l’esistenza delle singolarit\u00e0 gravitazionali nello spaziotempo.<\/p>\n

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Questo lavoro ha indicato che le singolarit\u00e0<\/strong> sono una caratteristica generale e non occasionale della relativit\u00e0 generale. Ha provato quindi che l’universo deve aver avuto origine nel Big Bang. Una singolarit\u00e0 in cui le leggi stesse della relativit\u00e0 generale cessano di essere valide per via degli effetti quantistici<\/strong>.<\/p>\n

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Studi sui buchi neri<\/span><\/strong><\/h3>\n

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Ha fornito la prova matematica del teorema dell’essenzialit\u00e0 di John Archibald Wheeler<\/strong>, cio\u00e8 che i buchi neri sono caratterizzati solamente da tre propriet\u00e0: la massa, il momento angolare e la carica elettrica.<\/p>\n

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Ha inoltre proposto le quattro leggi della termodinamica dei buchi neri, in analogia con la termodinamica classica. In modo da non violare specialmente il secondo principio della termodinamica.<\/p>\n

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Nell’ambito dei teoremi sulla singolarit\u00e0, Penrose e Hawking hanno proposto che non esista una singolarit\u00e0 nuda. Ovvero una singolarit\u00e0 isolata non circondata dall’orizzonte degli eventi.<\/p>\n

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In quanto secondo loro una singolarit\u00e0 non dovrebbe essere visibile dall’esterno a causa di un principio che hanno definito “censura cosmica”<\/strong>.<\/p>\n

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La questione sull’esistenza di singolarit\u00e0 nude rimane tuttora aperta. Nel 1972<\/strong> Hawking ha enunciato il teorema dell’area di Hawking<\/strong>, secondo la quale la superficie totale di un buco nero non diminuisce mai.<\/p>\n

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La radiazione di Hawking<\/span><\/strong><\/h3>\n

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Nel 1974 dimostr\u00f2 che, dal punto di vista termodinamico,\u00a0i buchi neri sono corpi neri e sono descritti dalle leggi della termodinamica.<\/strong>\u00a0Posseggono cio\u00e8 una temperatura e un\u2019entropia definite dal loro campo gravitazionale e dalla loro superficie.<\/p>\n

 <\/p>\n

Di conseguenza, nonostante il teorema dell\u2019area, dovrebbero irradiare, grazie a un fenomeno quantistico, particelle subatomiche (oltre che produrre lampi di raggi gamma, raggi x e dando origine alla luminosit\u00e0 dei quasar).<\/p>\n

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Questa radiazione, nota come\u00a0radiazione di Hawking<\/em><\/strong>, ha caratteristiche termiche e dovrebbe portare alla progressiva diminuzione di massa del buco nero.<\/p>\n

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Il meccanismo quantistico che produce questa radiazione occorre in quanto, sull’orizzonte degli eventi, coppie di particelle e antiparticelle virtuali che sono emesse normalmente nel vuoto dalle fluttuazioni quantistiche potrebbero separarsi.<\/p>\n

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E una delle due potrebbe cadere nel buco nero. Mentre l\u2019altra potrebbe sfuggirgli, invece che annichilirsi entrambe subito dopo o prima che questa si annichilisca con la relativa particella esterna al buco nero.\u00a0La particella viene invece lasciata sfuggire, ed \u00e8 rilevabile sotto forma di radiazione.<\/strong><\/p>\n

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L\u2019antiparticella corrispondente invece si annichilir\u00e0 con una particella della materia all’interno del buco nero, diminuendone quindi la massa fino alla cosiddetta \u201cevaporazione<\/em>\u201d completa dopo circa 1066 anni.<\/p>\n

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Non \u00e8 ancora chiaro, tuttavia, il possibile risultato finale dell\u2019evaporazione di un buco nero. Anche se Hawking ha ipotizzato che i buchi neri possano divenire molto piccoli e poi esplodere con estrema forza.<\/p>\n

 <\/p>\n

Hawking scommise nel 1975 col collega Kip Thorne che Cygnus X-1 (un probabile buco nero stellare) non fosse un buco nero. Con la motivazione che aveva dedicato la vita agli studi sui buchi neri e, se non esistessero, almeno si sarebbe consolato vincendo una scommessa.<\/p>\n

 <\/p>\n

Il fisico britannico decise per\u00f2 di lasciar perdere. Si arrese quando, a partire dal 1990, i dati osservativi rinforzarono l\u2019ipotesi dell\u2019esistenza del buco nero, oggi in larga parte confermata.<\/p>\n

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\"hawking\"<\/p>\n

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Il paradosso dell’informazione dei buchi neri<\/span><\/strong><\/h3>\n

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Il paradosso dell\u2019informazione del buco nero implica che l\u2019informazione potrebbe \u201csparire<\/em>\u201d una volta finita in un buco nero. Permettendo cos\u00ec a molti stati fisici iniziali di evolvere nello stesso identico stato.<\/p>\n

 <\/p>\n

Le particelle e i corpi che finiscono in un buco nero contengono molte informazioni relative al loro stato e alla loro forma. Ma il buco nero pu\u00f2 essere descritto solamente con poche variabili (massa, momento angolare e carica elettrica). Sicch\u00e9 non \u00e8 chiaro se tutta l\u2019informazione delle particelle che sono finite nel buco nero venga conservata al suo interno.<\/p>\n

 <\/p>\n

In particolare, la domanda cruciale \u00e8\u00a0se l\u2019informazione possa uscire, o al contrario venga distrutta,\u00a0<\/strong>mentre il buco nero lentamente evapora. La violazione della conservazione dell\u2019informazione comporterebbe la violazione dell\u2019unitariet\u00e0 della teoria che dovrebbe descrivere la gravit\u00e0 quantistica, fatto considerato innaturale.<\/p>\n

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I buchi neri primordiali<\/span><\/strong><\/h3>\n

 <\/p>\n

Un’altra teoria sostenuta da Hawking ipotizza la presenza dei buchi neri primordiali. Questi sarebbero generati dalle fluttuazioni nella densit\u00e0 della massa-energia<\/strong> nei primissimi istanti di vita dell’universo anzich\u00e9 dal collasso di una stella massiccia.<\/p>\n

 <\/p>\n

Questi micro buchi neri, potendo avere una massa minore rispetto a quelli generati dai collassi stellari, emetterebbero una radiazione pi\u00f9 intensa e sarebbero quindi individuabili dalle sonde e dagli osservatori astronomici. Se queste radiazioni fossero effettivamente rilevate, permetterebbero una verifica sperimentale dell’esistenza della radiazione di Hawking<\/strong>.<\/p>\n

 <\/p>\n

Questa era giusto una breve introduzione alla figura e alle ricerche svolte da questo grandissimo fisico.<\/p>\n

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Voglio lasciarvi con una sua dichiarazione molto emblematica:<\/p>\n

\u00ab\u00a0Einstein sbagli\u00f2 quando disse: \u201cDio non gioca a dadi\u201d. La considerazione dei buchi neri suggerisce infatti non solo che Dio gioca a dadi, ma che a volte ci confonde gettandoli dove non li si pu\u00f2 vedere.\u00a0\u00bb<\/p><\/blockquote>\n

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