Messa in discussione una legge della fisica
Un gruppo dell’Università di Cambridge ha simulato con reti neurali la nascita di un buco nero estremo e ha trovato un risultato che incrina la terza legge della meccanica dei buchi neri, formulata nel 1973. Nelle simulazioni, tocca lo zero assoluto grazie alla sola gravità, senza materia.
La crepa nella terza legge
Una prima crepa è arrivata nel 2022, quando Ryan Unger e Christoph Kehle hanno mostrato che la legge poteva fallire per buchi neri elettricamente carichi che assorbono materia carica idealizzata.
Il gruppo di Cambridge, guidato da John R. Crump in uno studio pubblicato su Physical Review Letters, ha tolto di mezzo la materia, chiedendosi se basti la sola gravità del vuoto a portare un buco nero allo zero assoluto.
Vale la pena ricordare che nell’ultimo anno molti fisici stanno constatando che i buchi neri violano determinate leggi della fisica.
Come è stata realizzata la simulazione
Per rispondere, i ricercatori hanno lavorato in uno spazio-tempo a cinque dimensioni, dove una simmetria assente nelle quattro del nostro universo rende il calcolo trattabile, e hanno usato il characteristic gluing per saldare regioni in una geometria coerente con le equazioni di Einstein.
A individuare la regione che collega un buco nero di Schwarzschild a uno estremo di Myers-Perry ha pensato una rete neurale, che riceve coordinate spaziali e restituisce la forma dello spazio-tempo.
Il risultato dello studio
Il responso è netto: in cinque dimensioni la terza legge è falsa, e la sola gravità basta a generare il buco nero estremo, senza chiamare in causa materia oscura o particelle del Modello Standard, che comunque inizia a vacillare.
Crump ritiene che nelle quattro dimensioni reali la legge possa reggere, ma il gruppo sta già studiando quel caso, più ostico.
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