Viaggio all’interno di un buco nero (Parte 3 – Si parte!)

Terza tappa di un percorso che ci accompagnerà nel più estremo dei viaggi. Quello all'interno di un buco nero.

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Viaggio all’interno di un buco nero (Parte 3 – Si parte!)

Terza tappa di un percorso che ci accompagnerà nel più estremo dei viaggi. Quello all'interno di un buco nero.

Il paesaggio cambia

Ecco, il pulsante è stato premuto. Siamo partiti. Come vivremmo questa avventura?

A parte gli spazi angusti del nostro mezzo di trasporto, ci troveremmo esattamente come sulla Terra, almeno per quello che riguarda la gravità. Soltanto che durante la fase di accelerazione (cioè la prima metà del viaggio) il pavimento sarà per noi la parte bassa dell’astronave, più vicina ai motori, mentre nella fase di decelerazione (seconda metà del viaggio) sarà la parte alta. In altre parole pavimento e soffitto si scambiano a metà strada, quando l’accelerazione si inverte pur restando uguale in valore assoluto.

A bordo, il tempo scorrerebbe in modo del tutto regolare. Guardando fuori, però, si noterebbero le stranezze

The Milky Way glitters brightly over ALMA
La Via Lattea sopra le antenne del radiotelescopio ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array), in Cile. Questo osservatorio fa parte della collaborazione Event Horizon Telescope, che ha effettuato la prima foto di un buco nero (ESO/B. Tafreshi, twanight.org).

A bordo, il tempo scorrerebbe in modo del tutto regolare: non noteremmo nulla di strano. Guardando fuori dal finestrino, però, le stranezze sarebbero evidenti. La prima cosa che noteremmo è che il paesaggio cosmico cambia forma. La porzione della Via Lattea di fronte a noi inizialmente sembra allontanarsi, mentre le stelle che ci circondano si spostano – tanto più quanto più aumenta la velocità – verso la direzione in cui ci stiamo muovendo. Anche il loro colore cambia: si sposta verso il blu, l’ultravioletto e in genere verso le frequenze più alte. È l’effetto Doppler, lo stesso che ci fa percepire il suono dell’ambulanza più acuto quando si avvicina a noi, più basso quando si allontana.

Come pioggia contro il parabrezza

Alla fine, quando la velocità dell’astronave è abbastanza elevata, il paesaggio cosmico appare completamente deformato, e molto più monotono. Invece di vedere le stelle tutte attorno a noi, con la striscia della Via Lattea che taglia in due la grande cupola del cielo, vedremmo tutta la luce concentrata in un punto luminoso che brilla intensamente davanti a noi. A causare questa distorsione è un fenomeno noto come “aberrazione relativistica”, che è analogo a un’esperienza che in molti hanno vissuto, e forse qualcuno avrà notato, in automobile. Quando piove e stiamo guidando, o comunque guardiamo avanti, infatti, la pioggia sembra provenire da una direzione di fronte a noi… ma in realtà siamo noi ad andarle incontro, ed è proprio per questo che abbiamo una tale percezione. Allo stesso modo, in un viaggio relativistico, la luce sembra provenire da un punto di fronte a noi: quello che definisce la direzione che abbiamo preso, il buco nero gigante al centro della Via Lattea.

Vedremmo il tempo scorrere sulla Terra a ritmo accelerato

Il futuro alle nostre spalle

Guardandoci alle spalle, invece, ci confronteremmo con il già citato principio della deformazione temporale. Noteremmo infatti che sulla Terra tutti gli eventi si susseguono a un ritmo serrato e fenomenale. Vedremmo i nostri amici invecchiare e morire; e poi i loro figli, nipoti, generazione dopo generazione. Guarderemmo con orrore le guerre scoppiare qua e là nel pianeta, i mutamenti climatici prendere forma, l’inquinamento che macchia l’atmosfera, nuove flotte di astronavi che lasciano la Terra per conquistare le zone vicine e poi il resto del cosmo. Il ritmo con cui tutto questo si sussegue è legato alla nostra velocità rispetto alla Terra: quanto più è elevato, tanto più l’accelerazione temporale risulterà marcata.

CoverI Buco Nero
La cover dell’ebook “Viaggio all’interno di un buco nero”, da cui è tratto questo articolo.

L’effetto dovrebbe diminuire fino ad annullarsi una volta arrivati a destinazione, perché come abbiamo detto vi giungeremmo a velocità ridotta se non nulla. Ma non è così. O, almeno, questa è solo una parte della storia. Nei pressi del buco nero, infatti, il campo gravitazionale è così intenso da produrre anch’esso una distorsione del fluire del tempo. Il risultato è che, anche stando fermi o quasi nei pressi della nostra meta, vedremmo il tempo sulla Terra scorrere velocemente, con i secondi dell’orologio che abbiamo al polso cui corrisponderebbero secoli e millenni nel nostro pianeta. In questo senso, un viaggio verso un buco nero corrisponderebbe a un lungo viaggio nel tempo, verso il futuro. Se cambiassimo idea e decidessimo di tornare a casa prima di varcare la soglia di non ritorno (l’orizzonte degli eventi), troveremmo una Terra tutta diversa, in un’altra era geologica in cui è perfino difficile pronosticare che cosa sarebbe potuto succedere alla discendenza umana.

(Tratto dall’ebook Viaggio all’interno di un buco nero – continua)

Andrea Parlangeli
Andrea Parlangeli è fisico (PhD) e giornalista, caporedattore del mensile Focus. Appassionato di scienza, tecnologia e innovazione, nel 2019 ha conseguito un Executive MBA presso il MIP/Politecnico di Milano. Ha scritto diversi libri, tra cui Uno spirito puro. Ennio De Giorgi, genio della matematica (Milella 2015, Springer 2019) e Viaggio all’interno di un buco nero (StreetLib, 2019). È stato curatore di La nascita imperfetta delle cose (Rizzoli 2016) di Guido Tonelli, sulla scoperta del Bosone di Higgs, e La musica nascosta dell’universo (Einaudi 2018) di Adalberto Giazotto, sulla scoperta delle onde gravitazionali.

Il video

Le vibrazioni di una ragnatela trasformate in suoni, progetto di sonificazione realizzato al MIT di Cambridge, Usa (Ian Hattwick, Isabelle Su, Christine Southworth, Evan Ziporyn, Tomás Saraceno e Markus Buehler).

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