Buchi neri, meccanica quantistica e leggi gravitazionali

Vorrei sapere se i buchi neri vadano spiegati con la meccanica quantistica o con le leggi gravitazionali.
Federico Pignalberi
24 aprile 2005
Risposta: La formazione dei buchi neri è stata prevista teoricamente nell'ambito della teoria della relatività generale. La soluzione di Schwarzschild(o soluzioni più complesse come quelle di Kruskal o di Kerr) delle equazioni di campo di Einstein, permette di descrivere le caratteristiche dello spaziotempo circostante il buco nero. Il collasso gravitazionale che determina la formazione del buco nero è anch'esso descritto nell'ambito della relatività generale.

Se ci chiediamo come sia possibile spiegare l'esistenza dei buchi neri e le loro caratteristiche macroscopiche, la risposta è perciò: la spiegazione si basa sulla teoria dell'interazione gravitazionale descritta dalla relatività generale di Einstein.

Se invece ci chiediamo come sia possibile descrivere nel dettaglio la fisica di un buco nero, allora la meccanica quantistica entra inevitabilmente in gioco, per via delle enormi energie che si sviluppano in prossimità e all'"interno" di un buco nero a causa dell'enorme attrazione gravitazionale generata da questi oggetti. La meccanica quantistica ha quindi sicuramente un ruolo nel descrivere ciò che accade alla materia che si trovi a cadere in un buco nero.

La fisica del buco nero in sé stesso potrà essere descritta in dettaglio solo quando disporremo di una teoria quantistica della gravitazione.

Marco Serpico Dipartimento di Scienze Fisiche, Università di Napoli

© Copyright SISSA - Scuola Internazionale Superiore di Studi Avanzati - Trieste (Italy) - 2001-2011