Visualizzazione di un buco nero.
(Immagine: © D. Coe, J. Anderson e R. van der Marel (STScI) / NASA / ESA)
Il primo di aprile del 1988, è stato pubblicato un classico della scienza moderna del fisico teorico e cosmologo Stephen Hawking di fama mondiale. Chiamato "A Brief History of Time", ha scatenato un'ondata di curiosità pubblica sul posto dell'umanità nell'universo.
Molti ricordano il contributo della brillante mente di Hawking all'inchiesta scientifica dopo la sua scomparsa martedì mattina presto (14 marzo). Quelli ispirati dal suo libro e la sua eredità in cosmologia stanno ora riprendendo da dove il genio di Hawking si era interrotto.
Uno dei contributi più significativi di Hawking alla scienza è una soluzione teorica a uno dei maggiori enigmi della fisica. [I migliori libri di Stephen Hawking: Black Holes, Multiverses and Singularities]
Questo enigma nasce da due delle più importanti teorie della fisica. La teoria della relatività generale di Albert Einstein spiega come la materia si comporta quando gli oggetti sono molto grandi, e la teoria ha dimostrato di funzionare, spiegando, ad esempio, come la luce si piega mentre attraversa l'universo. La teoria della meccanica quantistica, nel frattempo, spiega come la materia funziona su piccola scala subatomica. Ma la relatività generale non funziona su piccola scala e la meccanica quantistica non può spiegare forze, come la gravità, che operano su larga scala.
Quando Hawking introdusse il concetto matematico di radiazione del buco nero nel 1974, sembrò offrire alla scienza un modo di usare insieme le due teorie.
"Il risultato delle radiazioni di Hawking nel 1974 è una visione importante, perché ha dimostrato che possiamo esplorare questo problema di conciliare la meccanica quantistica con la gravità in modo matematico", ha detto Paul Sutter, astrofisico presso la Ohio State University, in un'intervista con Space.com .
"Da decenni, alcuni fisici teorici hanno continuato a esplorare questi confini e incroci di quella che sembra essere una domanda molto semplice: cosa succede quando si ha una forte gravità su piccola scala?" Disse Sutter. "È una domanda semplice ma non facile, e Hawking e altri sono maestri nel navigare la complessità di quel tipo di domanda. È stata davvero una delle grandi scoperte dei primi tempi, per mostrare come sviluppare il linguaggio per affrontare questi problemi ".
Hawking ha fornito a scienziati e appassionati di scienza il linguaggio per percepire meglio l'universo e, per i fisici, questo linguaggio è stato scritto in numeri. Sebbene la "radiazione di Hawking" debba ancora essere dimostrata con prove empiriche, il suo profilo teorico viene testato in modi creativi. Quelli, disse Sutter, includono sottoporre stati non comuni della materia a temperature ultracool per produrre strani stati quantici che, matematicamente, potrebbero approssimare ciò che accade vicino all'orizzonte di un buco nero. Oltre quel confine, materia e luce non possono più sfuggire.
L'abilità di Hawking nel comunicare la scienza al pubblico è ciò che ha ispirato la curiosità cosmica di Sutter fin da giovane, ha detto Sutter.
"Ricordo di aver letto il libro da adolescente. Era uno dei libri che mi ha portato lungo la strada per diventare un astrofisico, un cosmologo", ha detto. "Penso che il libro stabilisca il modello di, facciamo un passo indietro e pensiamo a questi argomenti sui buchi neri, parlando dell'universo primordiale. Questi sono argomenti di nicchia incredibilmente esoterici, profondamente matematici, di fisica ... più Hawking ha lavorato per diffonderlo , più [la scienza] è entrata nella discussione principale e pubblica, dove [ora] puoi avvicinarti a chiunque e dire: "Buco nero!" o "Big Bang!" e sapranno di cosa sto parlando. Ed è incredibilmente potente ".
