Verificata sperimentalmente la Radiazione di Hawking! Il Paradosso dell'Informazione può trovare soluzione? Una occasione per le Discipline STOQ!

(Bozza per Discussione in Bioacademyonline)

Con un articolo apparso in data 4/Marzo/2021 su Wired.it (vedasi al link  https://www.wired.it/scienza/spazio/2021/03/03/buchi-neri-radiazione-hawking/ ) si è avuta notizia che:

1. si è riusciti a realizzare un micro-buco-nero;
2. è stata data prova sperimentale dell'esistenza della Radiazione di Hawking;
3. è stato verificato che tale radiazione è spontanea e stazionaria.

In pratica sembra sia stata data evidenza sperimentale a previsioni del grande scienziato inglese Stephen William Hawking scomparso da qualche anno.

Aldilà dei particolari pur interessanti dell'esperimento (per es.: il micro-buco-nero oggetto di studio è stato "costruito" partendo da 8 mila atomi di rubidio; sottoposto a temperature molto vicine allo zero assoluto; tenuto in posizione da un raggio laser; etc.), con una simile evidenza sperimentale (se di evidenza si tratta!) sembra ripresentarsi ancor più forte il Paradosso dell'Informazione, sino a poter divenire negazione di quello che sembrava poter emergere finora come Principio di Conservazione dell'Informazione.  Poiché si ritiene che la perdita assoluta di informazioni non sia consentita dalla fisica quantistica, si riapre, quindi, un aspetto molto controverso, anche perché ci si interroga se veramente si viola la dottrina comunemente accettata secondo la quale l'informazione totale riguardo a un sistema fisico in un punto temporale determinerebbe il suo stato (quantico?!?!) in ogni altro tempo. Si aprono quindi molti interrogativi, forsanche preesistenti e non del tutto "sistemati" sinora, oltre a questo appena accennato. Presumibilmente l’Informazione che soggiace al principio di Conservazione, non corrisponde esattamente all’ Informazione  comunemente intesa. Ciononostante, l’esercizio di un preliminare seppur approssimato approfondimento può risultare utile a fini più generali, innanzitutto nell’ottica di discipline STOQ (Science, Theology and the Ontological Quest), sempre attente ad ogni sviluppo e sottese da una tensione verso un “dialogo” con le Scienze tradizionali . Ci si chiede per esempio se, in presenza di Perdita di Informazione, a questo interrogativo sulla centralità di uno stato attuale determinante per quello futuro, si potrebbe rimediare con la prova o scoperta di un nuovo tipo di "cambiamento di stato": quantico o anche per es. da stato materiale a stato immateriale, in futuro o nel passato. Questo nuovo stato ancora "ignoto",  provocatoriamente, potrebbe essere in qualche modo essere messo in relazione con quello contemplato come "spirito" in Filosofia e Teologia. Ma sinora, ciò non sembra ancora essere possibile, né desiderabile, nelle Scienze Naturali. Eppure, vi sono esempi come il noto Prof. Frank J.Tipler della Tulane University  che – nonostante l’ostracismo di molti suoi colleghi scienziati - con i suoi diversi lavori, in particolare i due volumi editi da Mondadori “Fisica dell’Immortalità” prima e “Fisica del Cristianesimo”, poi, ha reclamato il diritto delle Scienze Fisiche e Matematiche alla ricerca teologica, che va oltre la Filosofia della Scienza e della stessa Teologia ed oltre anche quella Teoria del Punto Omega di cui aveva parlato, seppur in termini diversi, Teilhard de Chardin nella prima metà del '900. Analogamente, Michael Mireau (1972-2014), un sacerdote cattolico, studioso interdisciplinare di Scienza nelle sue relazioni con la Fede, in un saggio intitolato ”God the Creator: Developing a Trinitarian Understanding of Creation” richiama la coincidenza nelle Sacre Scritture dell’incipit "Bereshit..." (בראשית in ebraico = "In principio...") in Genesi 1:1 come in Giovanni 1:1 – a significare una continuità di senso e di azione divina creatrice percepita nell’ebraismo prima e nel cristianesimo dopo – per poi affrontare l’atto creatore come atto di Amore del Padre scambiato verso il Figlio e da questi ricambiato; atto creatore realizzato per mezzo dello Spirito che si esprime anche come “campo” in termini di legante trinitario, attraverso lo scambio d’Amore (quasi in funzione "bosonica" di forza unitiva!). A questo scopo l’indiretto riferimento al modus operandi di alcuni campi fisici (per es. elettrico, magnetico, gravitazionale, etc.), come in teoria dei campi, non visibili ma di fatto presenti e agenti in natura, appaiono di grande effetto esplicativo, oltre a costituire una apertura nel dialogo tra Scienza e Fede. Allo stesso modo, si potrebbe parlare per es. di energia di forma non ancora nota in cui si possa codificare informazione per battere le stesse strade di ricerca STOQ.

Il lungo dibattito (specie tra S. Hawking e J. Bekenstein, come pure altri, per es. L. Smolin ) sull'aumento di entropia di un buco nero quando inghiotte altra materia, e quindi sulla scomparsa dell'informazione associata a materia entrante in esso, aveva portato all'equazione:

dove S è l'entropia, c è la velocità della luce, k è la costante di Boltzmann, A è l'area dell'orizzonte degli eventi, ħ (h tagliato) è la costante di Planck ridotta (o costante di Dirac) e G è la costante gravitazionale.

Si riteneva in base a questa equazione che ad ogni aumento di entropia dovesse corrispondere un aumento di superficie del buco nero, per cui proprio la superficie poteva essere ritenuta la sede in cui l'informazione della materia entrante poteva essere "conservata" (in maniera diversa a seconda di ipotesi diversamente argomentate, in maniera ragionevolmente accettabile). Ciò sino al punto di giungere ad ipotizzare universi olografici prodotti da matrici bidimensionali (vedi ad esempio https://www.ted.com/talks/fabio_pacucci_hawking_s_black_hole_paradox_explained/transcript?language=it), ipotesi spiegata anche dall'Ing. Marco Miserocchi nel volume "Favola di un universo - Appunti di cosmologia moderna" pag.98-116 L'Universo Olografico - appunti destinati ai corsi divulgativi del Circolo Astrofili di Piacenza.

Come da teoria, i buchi neri evaporano per effetto della Radiazione di Hawking in un tempo sufficientemente lungo, e comunque più lungo di quello dell'età dell'universo - dice l'articolo citato - cosa che in se stessa richiederebbe qualche spiegazione in più, riallacciando quei legami esistenti tra cosmologia e buchi neri.

Per esempio  nella Teoria del Big Bang (inquadrabile come creatio ex nihilo)- evento che si ritiene abbia creato dal nulla: tempo, spazio e radiazione divenuta poi materia attraverso raffreddamento e nucleosintesi, si ipotizzano tre scenari diversi: un universo aperto, che si espande indefinitivamente; un universo chiuso e uno ciclico. Nell'universo aperto, che ad oggi sembra essere l'ipotesi più probabile (visto che la velocità di espansione va accelerando, come accertato in alcuni esperimenti con supernove assunte come "candele standard" che consentono misure di distanza), l'esito finale dovrebbe essere una immensa espansione e raffreddamento che portano alla cosiddetta "morte termica". Nelle ipotesi di universo chiuso e ciclico, invece, l'esito finale (o ricorrente ciclicamente) dovrebbe essere il Big Crunch, ossia materia che si aggrega e super-compatta sempre più, sotto gli effetti gravitazionali, sino a diventare uno o più buchi neri che danno luogo al Crunch finale.

Data la Teoria del Big Bang, che è dunque la più accreditata, che ha trovato diverse conferme (oltre che nella radiazione cosmica  di fondo a circa 3 °Kelvin, anche nell'espansione secondo la legge di Hubble, che si può osservare nel redshift delle galassie; come pure nell'abbondanza degli elementi leggeri e nelle misure dettagliate della stessa radiazione cosmica di fondo) ci si domanda:

• se abbiamo veramente nozione dell'intero spaziotempo prodotto dal Big Bang (per es. se è limitato o illimitato; finito o infinito). Pur ignorando le moderne teorie sull'esistenza di "multiversi" (molteplici universi: vedasi Everett et alia) sappiamo che per effetto del valore finito della velocità della luce, e quindi del cono di luce in uno spaziotempo di Minkowski, possiamo non solo osservare, ma addirittura avere nozione, solo di una parte molto limitata dello spaziotempo esistente prodotto dal Big Bang. Particolarmente nel caso in cui il Big Bang non fosse originato in un "punto" (inteso proprio in senso geometrico) come d'altronde lo stesso Hawking pensava.  
• cosa sia un tempo più lungo dell'età dell'universo. In un qualsiasi punto dello spazio-tempo un ipotetico osservatore che ne è parte (ossia interno all'universo, ammesso che ve ne possa essere uno esterno) può certo avere nozione dello spazio e del tempo trascorso dall'evento iniziale fino alla sua posizione spazio-temporale, ma può ragionevolmente ipotizzare un tempo e soprattutto un punto dello spazio  di fine del suo universo? Oppure le coordinate spaziotemporali di fine sono indeterminate ?(Come si presume da (Mt 25,13):“Vegliate, dunque, perché non sapete né il giorno né l’ora”).
• lo spazio-tempo, ci dice la Relatività Generale, si incurva in funzione della quantità di materia presente localmente; ma, allora, anche più "complessivamente" (per diverse regioni galattiche insieme)! Una sorta di architettura generale dello spaziotempo può essere la stessa sia nel caso di un universo giovane nelle sue fasi iniziali ed intermedie, dove le ipotesi di omogeneità ed isotropia appaiono ragionevoli, sia in vecchiaia, in una fase prossima alla fine, quando l'incurvamento per effetto della concentrazione di materia in pochi buchi-neri, se non in un solo enorme buco nero, lo spaziotempo è praticamente chiuso su se stesso?
• è corretto pensare ad un modello dove, mentre lo spaziotempo si dilata enormemente in modo accelerato, la materia localmente e autonomamente  si concentra e si ammassa sempre più in buchi neri che riescono a percepire reciprocamente i loro effetti gravitazionali?

In ogni caso è difficile dire se il "tempo ultimo" (per non chiamarlo "escatologico") si possa pensare come caratterizzato da uno spazio infinitamente espanso e grandissimo in dimensioni, con un solo buco nero o più buchi neri di materia collassata. Ma, il fatto che l'evaporazione per Radiazione di Hawking - ormai accertata - li farà "dissolvere" in ogni caso, in quanto buchi neri, rende univoco il loro destino finale in qualunque ipotesi lo si vada investigando o formulando.

L'ipotesi dell'Universo Olografico, invece,  sebbene attraente e "ragionevole", non sembra avere al momento altre conferme se non simulazioni di tipo matematico-modellistico (talvolta con modelli e assunzioni che sembrerebbero tutt'altro che verificati o come adatti sperimentalmente) e dovrebbero perciò essere suffragate da dati, evidenze e teorie sperimentate per divenire "teoria provata e consolidata". Quindi, quella superficie esterna bidimensionale dei buchi neri, ipotizzata come "archivio" dell'Informazione in virtù di un Principio di Conservazione, che sembra così svanire,  non resiste al tempo e svanisce anch'essa insieme ai buchi neri cui appartiene. Questo significherebbe anche che l'Informazione può esistere finché esiste un substrato materiale (collassato, compatto o meno) che ne permette la codificazione. Apparentemente, sembra così che con la scomparsa della materia collassata e supercompatta, per effetto Radiazione di Hawking dei  buchi neri, l'Informazione possa, di fatto, scomparire, ossia durare fin quando dura il buco nero.  Ma ciò, non rappresenterebbe, in un certo senso, il "Trionfo della Morte"? Non solo nel senso di "morte termica" (che per la Scienza è una delle possibili tragiche prospettive ultime del nostro universo), ma in senso ancor più assoluto. Ossia, un universo destinato a scomparire nel "nulla" insieme a tutto ciò che lo riguarda è tutt'altro che "l'essere che non può non essere" parmenideo, o se si vuole, tutt'altro da quella "divinità" spinoziana intrisa nel mondo, infine soggetta anch'essa a Cronos, visto che dà prova della sua mortalità.  

Questa domanda dai toni cupi dovrebbe essere oggetto solo di Filosofia e Teologia - che hanno sinora trovato spiegazioni o di tipo "dogmatico", o che trascendono la realtà fisica (eppure che talvolta rifiutano il panteismo), ma che in quanto tali non possono essere accettate  dalla "Scienza" e in particolare  non dalle Scienze Naturali?

Possiamo però essere certi che quell'immenso spazio privo di materia, ma probabilmente pieno di tenue radiazione termica, "vibrazione quasi ferma", ossia radiazione elettromagnetica a bassa intensità,  che pervade quell'immenso vuoto, non possa essere essa stessa divenuta nel frattempo la sede dell'informazione, l' "archivio ultimo", che peraltro salverebbe il Principio di Conservazione dell'Informazione?

 Sappiamo quindi che alla scomparsa della materia collassata di un buco nero attraverso la Radiazione di Hawking sopravvive la radiazione di fondo a bassissime temperature, per la quale valgono le leggi della meccanica quantistica, ad es.

dove ε è la quantità di energia; h è la costante di Planck; è la frequenza ; c è la velocità della luce; λ  è la lunghezza d’onda. Ma allora, ricordando il dualismo onda-particella c’è da chiedersi se la scomparsa della materia collassata di un buco nero attraverso la Radiazione di Hawking, significhi veramente la scomparsa definitiva di materia nella “desolazione” del grande spazio espanso nel tempo e divenuto apparentemente vuoto. Inoltre, date le basse temperature, potremmo ricordare che i cosiddetti condensati di Bose-Einstein rappresentano un particolare stato della materia in cui i “bosoni”, particelle elementari che obbediscono alla statistica di Bose-Einstein,   mediatrici di forza e che hanno  spin intero ed unitario (vedi Figura 1), quando sono raffreddati a una frazione di grado superiore allo zero assoluto, tali condensati iniziano a comportarsi, in queste condizioni, come un unicum. Ossia, non si comportano come particelle separate e mantengono anche a livello macroscopico tutte le proprietà quantistiche che presentano a livello microscopico: ad esempio comportandosi come onde e non come particelle; per cui si possono applicare le equazioni qui sopra riportate e quelle che da esse discendono. 

E' bene ricordare che  le seguenti forze fondamentali della natura: elettromagnetismo, forza nucleare debole (legata alla radioattività), forza nucleare forte, sono mediate da bosoni di spin unitario; ossia l'effetto della forza viene spiegato come lo scambio di bosoni mediatori fra particelle interagenti. Per l'elettromagnetismo si tratta di fotoni di spin pari a 1, senza carica né massa a riposo; per la forza nucleare debole si tratta di bosoni W e Z, di spin pari a 1, la cui carica è unitaria, per  W +1 o -1 mentre Z  è privo di carica; per  la forza nucleare forte si tratta di gluoni di spin pari a 1, senza carica elettrica né massa a riposo. 

 

Figura 1

Ma nel nostro discorso si tratta di radiazione termica e quindi radiazione elettromagnetica dove sono implicati fotoni.

Roger Penrose, maestro riconosciuto di Steven Hawking, in "La Strada che porta alla Realtà" (cap.22.7), insegna che « Una particella non massiva, come un fotone, può solo ruotare intorno alla sua direzione di moto. La grandezza  |s| di questo spin è sempre la stessa, per un dato tipo di particella, ma se l'elicità s è diversa da zero (come nel caso del fotone) allora lo spin può essere a) destrorso (s > 0; elicità positiva) o b) sinistrorso (s < 0; elicità negativa). Per un fotone, abbiamo |s|=1  (in unità di ħ ) che dà i due casi  s = 1 per la polarizzazione circolare destrorsa, e s = -1 per la polarizzazione circolare sinistrorsa. Grazie al principio di sovrapposizione quantistica, possiamo formare combinazioni lineari complesse di queste, producendo così gli altri stati possibili di polarizzazione, ...» (vedasi Figura 1).

Da qui si può intuire la possibilità che quell'immenso spazio vuoto che resta nei "tempi ultimi" per evaporazione di buchi neri, o buco nero che sia, non è in realtà vuoto, ma resta sede di radiazione termica e quindi elettromagnetica, per quanto tenue possa essere. E' da verificare scientificamente, in questo mondo tecnologico che pensa già ai computer quantistici, ma potrebbe essere possibile che questa debole radiazione di fotoni attraverso sequenze di diversa elicità possa essere codificata alla stessa stregua di come vengono codificate le informazioni sui nostri computer e memorie di massa, attraverso una codificazione basata su un sistema binario, dove le entità che permettono la codifica possono assumere solo due diversi stati che si autoescludono, ossia: ↑ oppure  ↓ , come in Figura 1.

In questo modo diviene possibile ipotizzare come presente in quel "vuoto dei tempi ultimi" l'informazione codificata e condensata sotto forma di radiazione a temperature prossime allo zero assoluto. Non si può fare a meno di pensare a quel mondo immateriale e platonico delle idee, all'archivio di ogni conoscenza di cui parlano le discipline esoteriche orientali, ma anche al ritorno spersonalizzato e indistinto di ogni conoscenza alla sua presumibile fonte originaria. L'informazione più che nella materia resterebbe "impressa" in quella radiazione che è il residuo di un universo "evaporato". Ma, quella radiazione residua, condensata e codificata, potrà mai essere assimilata al concetto di "spirito" in assenza di un requisito di trascendenza dal mondo fisico restante, che pur se evaporato resta presente in forme più sfuggenti nei suoi residui vibrazionali? Se nonostante tutto si decidesse di rispondere affermativamente, non si potrebbe dubitare che si tratterebbe di panteismo sotto forme più raffinate? Ciononostante, la preservazione del Principio di Conservazione dell'Informazione sarebbe salva, ma direttamente legata alla persistenza di quella "vibrazione quasi ferma" che andrebbe sempre più spegnendosi, asintoticamente, ma che non raggiungerebbe mai valore nullo, come una persistente eco smorzata di una "creazione" che fu.

Forse, anche alla luce di ciò, andrebbero riletti quei citati lavori di Tipler, criticabili quanto si vuole, ma che nel dilagante agnosticismo odierno, inconsapevole piuttosto che scelto, potrebbero rappresentare un tentativo - meritevole di rispetto e di apprezzamento, anziché occasione di “ostracismo scientifico”- per dare al credo giudaico-cristiano una prospettiva di concreta dimostrazione che: l’incredibile può essere credibile; non solo attraverso la fede (mozione dell’uomo verso dio) e la grazia (risposta di dio all’uomo), o magari la “predestinazione” per chi pensa così, ma attraverso  la difficile razionalità delle scienze fisico-matematiche, che un atto di fede possono ingenerare in chi la fede non riesce a sentirla e il dono della grazia non lo ha ancora ricevuto.

Perciò, ricordando che i buchi neri - per i quali è stata trovata conferma sperimentale della Radiazione di Hawking – sono essi stessi delle “singolarità” si riporta qui di seguito , quale invito all’approfondimento, un estratto dalla Fisica del Cristianesimo di Tipler:

«Nella Fisica dell'Immortalità ho mostrato come i molti universi risolvano il massimo problema teologico, che è la ragione principale per cui le persone respingono il teismo in favore dell’ateismo: il problema del male. Nella sua autobiografia, per esempio, il grande biologo evoluzionista Charles Darwin confessò che l’esistenza del male nel mondo animale - e le orribili sofferenze sopportate dalla sua figlia prediletta prima di morire a meno di vent'anni — lo avevano condotto ad abbandonare il cristianesimo. Il problema del male scompare quando ci si rende conto che Dio ha massimizzato il bene nella realtà, creando non soltanto questo universo ma tutti i possibili universi, che alla fine evolvono tutti in Dio Padre, che è il Punto Omega. Ritornerò più ampiamente su questa soluzione a molti mondi del problema del male nell'XI capitolo.

Figura ( 4.3 )

Ma i molti universi mostrano anche che la Singolarità ha una struttura trinitaria. Non me ne ero reso conto quando scrivevo La Fisica dell'Immortalità più di un decennio addietro, ma la Trinità è nelle mie figure e nelle mie equazioni. Si osservi la figura VI.1 a pagina 177 della Fisica dell'Immortalità, che è una rappresentazione schematica del multiverso (riprodotta qui come figura 4.3). Tutta la realtà esiste tra la Singolarità iniziale e la Singolarità finale. Nella relatività generale classica non c'è nessuna connessione tra Singolarità iniziale e finale, ma nella relatività generale quantistica una connessione c’è: la linea che nella figura 4.3 collega le due Singolarità. Anche questa è una singolarità, che esiste al «bordo» del multiverso, come indicato nella figura. Esiste inoltre in tutti i tempi per tutti gli universi del multiverso. La singolarità quantistica, in altre parole, ha una struttura tripartita: (1) la Singolarità iniziale, prima della quale non esisteva nulla; (2) la Singolarità finale, dopo la quale nulla esisterà; e (3) la singolarità che connette il passato ultimo e il futuro ultimo. Io propongo di identificare la Singolarità del passato ultimo con lo Spirito Santo (nella sua divinità trascendente), sulla base di Genesi 1,2, che termina con la frase «e lo spirito di Dio aleggiava sulle acque». Questa è una descrizione precisa della Singolarità iniziale del multiverso, come è rappresentata nella figura 4.2, Ho già identificato Dio Padre con la Singolarità del futuro ultimo, e rinvio il lettore agli ampi scritti di Wolfhart Pannenberg, in cui anche il teologo adduce ragioni per pensare a Dio Padre come al futuro ultimo. Il Figlio - nella sua divinità, necessariamente fuori dal tempo - è la singolarità che stabilisce la connessione tra passato ultimo e futuro ultimo. Il Figlio è completamente integrato con lo Spirito Santo e Dio Padre. I tre sono uno. Il Figlio, come appare chiaro dalla figura 4.3, era presente all’inizio del multiverso, in accordo con la descrizione che si trova in Giovanni 1,1-3: «In principio era il Verbo, il Verbo era presso Dio e il Verbo era Dio. Egli era in principio presso Dio: tutto è stato fatto per mezzo di lui, e senza di lui niente è stato fatto di tutto ciò che esiste.

La singolarità è una «sostanza» nello stesso senso in cui elettroni e protoni sono «sostanze». La principale proprietà delle «sostanze» è che esse possono rendere nota la loro esistenza esercitando degli effetti, che possono essere rivelati. Le tre Singolarità — quella del Padre, quella del Figlio e quella dello Spirito Santo — esercitano effetti sullo spazio, sul tempo e sulla materia, anche se sono fuori dello spazio e del tempo, e non sono materia. Le Singolarità sono la sostanza divina, e il Figlio è esattamente della stessa sostanza del Padre. Abbiamo così nelle tre parti della Singolarità — futuro ultimo, tutti i presenti e il passato ultimo — una giustificazione piena della cruciale dottrina cristiana dell’homousion. Questo termine greco è una parola composta: homos significa «uguale» mentre ousia significa «sostanza». Quindi homousion (consustanziale) si riferisce al fatto che Dio padre e Dio Figlio (Gesù nella sua divinità) sono fatti della stessa sostanza divina».

Si può constatare che non si tratta della visione di un concetto trinitario stratificato, come lo aveva percepito Newton, con preminenza del Padre, ma di concetto trinitario che vede le tre persone in azione nella realtà della creazione in ruoli diversi e strettamente connesse alla trascendenza. Eppure, tutto ciò non dimostra nulla se assumiamo la prospettiva del Don Franco di turno, che interrogato al riguardo risponde, innamorandoci per l'umiltà che esprime: «cosa ne possiamo sapere noi dell'intimità del nostro Dio!».

La morte termica dell'universo per evaporazione della materia collassata e compatta (buchi neri) attraverso la Radiazione di Hawking e le idee di Tipler sopra espresse possono sembrare antitetiche. Eppure, l'idea di immortalità che Tipler esprime attraverso la Teoria del Punto Omega, che dal futuro ordina e dirige a Sè, teleologicamente, tutta la creazione dal punto iniziale del passato (Big Bang), si sostiene su una ipotesi di nostro universo articolata in multiverso (in Figura 4.3) che prevede un Big Crunch finale e una Fisica dell'Immortalità che vede un "diverso" universo,  quasi-virtuale, simulato ad un più alto livello di implementazione su una sorta di computer universale nello stesso Punto Omega. Se la Radiazione di Hawking è un fatto accertato scientificamente; se le teorie di Tipler hanno fondamento scientifico, che non sta a noi giudicare qui, e se le preliminari considerazioni svolte qui sopra  possono contenere qualche intuizione veritiera (sebbene ancora da verificare) la codificazione di quell'energia termica radiante e residua post-evaporazione  può essere messa in relazione con quel più alto livello di implementazione su una sorta di computer universale che Tipler ha intravisto nella sua riflessione coincidente nel Punto Omega e con la figura del Padre.

Qualcuno potrebbe sostenere con il consueto ostracismo che con tali discorsi ed ipotesi si sta facendo fanta-scienza e fanta-teologia. Ma sarebbe necessario argomentarlo molto bene per poterlo sostenere, almeno quanto e come ha fatto Tipler nei suoi lavori, corredati sempre da appendici fisico-matematiche a sostegno delle proprie argomentazioni.

Umanesimo, positivismo, empiricismo; determinismo, indeterminismo; riduttivismo, relativismo o assolutismo, et similia, possono ancora avere un senso nei processi del conoscere umano? Le leggi fisiche che governano il creato, sono leggi del Creatore e quindi verità non minori di quelle che possono essere dedotte per via filosofica o teologica. Siamo tutti "in cammino", alla ricerca della Verità in un momento storico in cui la Scienza sembra faticare a conservare la propria credibilità, mentre Teologia e Filosofia  cercano di guadagnarne una che vada oltre le ragioni culturali e religiose. I contributi che possono dare le Scienze Naturali, ed in particolare quelle Fisico-Matematiche, alla Filosofia Naturale e alla Teologia, anche solo in termini di nuovi temi di riflessione e ricerca, non sembrano poter essere ignorati, pur nel rispetto dell'autonomia delle singole Scienze coinvolte; Naturali o Umanistiche che esse siano. Non appare più possibile, oggi, pensare alla formazione culturale in discipline umanistiche senza una formazione anche scientifica e viceversa. L'unitarietà della Conoscenza  torna ad essere prerequisito necessario negli studi accademici e, in generale; la specializzazione in diversi rami delle Scienze appare anch'essa funzionale alla sostenibilità di un futuro in cui la Conoscenza stessa diviene sinonimo di Dignità Umana. Tutto ciò anche per coloro - uomini qualunque del grande e indistinto fiume della vita - che non si pongono particolari obiettivi di successo o di guadagni, ma semplicemente di una sobria normalità, pur semplicemente statistica, che lasci però loro comprendere il senso di questa esistenza a cui sono stati chiamati.

APPENDICE: Un contributo di riflessione ulteriore ricevuto da un Amico in tempi di pandemia:

"Calcolo Entropia Black Hole. Saluti cari, Paul".

E ancora:

"Mi riallaccio alla metrica spazio-temporale (4 dimensioni) dell'universo di Kurt Godel.
Ipotizziamo l'Universo, di massa M, come una grandissima sfera di raggio R e consideriamo un fotone che si muove a velocità c ai confini ultimi di tale Universo.
Per quanto mostrato da Einstein, nella teoria generale della relatività, lo spazio quadridimensionale non è più euclideo ma curvo e ai confini dell'universo qualunque traiettoria luminosa, anche radiale, diventa tangenziale (se il fotone continuasse indefinitivamente il suo moto potrebbe tornare al punto di partenza!).
L'equazione della dinamica di Newton applicata al moto del fotone conduce alla seguente relazione: GM/R^2=c^2/R da cui possiamo ricavare la massa dell'universo M=Rc^2/G=10^53 kg,
avendo posto:
c= 3•10^8 m/s la velocità della luce;
G=6,67•10^-11 Nm^2/kg^2 la costante gravitazionale;
R=ct=10^26 m il raggio dell'universo;
t=14•10^9 anni =4,4•10^17s, la vita dell'universo.
Ne segue che l'Energia totale dell'universo è 10^70 Joule

Per quanto sopra (GM/R= c^2) l'Universo si comporta come un enorme Buco Nero.
ing.Paolo Allievi"

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L'informazione non può scomparire! Il paradosso più famoso della fisica sta per finire?

 Un articolo "The Most Famous Paradox in Physics Nears Its End” (Il paradosso più famoso della fisica sta per finire) è stato  pubblicato da Quantamagazine (https://www.quantamagazine.org/) ed è reperibile in originale al link https://www.quantamagazine.org/the-black-hole-information-paradox-comes-to-an-end-20201029/ con il seguente occhiello riassuntivo:

“In una serie fondamentale di calcoli, i fisici hanno dimostrato che i buchi neri possono diffondere informazioni, il che sembra impossibile per definizione. Il lavoro sembra risolvere un paradosso che Stephen Hawking descrisse per la prima volta cinquant'anni fa”.

Uno dei passaggio più singolari dell’articolo è il seguente:

“Ma quasi tutti sembrano essere d'accordo su una cosa. In un modo o nell'altro, lo stesso spazio-tempo sembra cadere a pezzi in un buco nero, il che implica che lo spazio-tempo non è il livello radice della realtà, ma una struttura emergente da qualcosa di più profondo. Sebbene Einstein concepisse la gravità come la geometria dello spazio-tempo, la sua teoria implica anche la dissoluzione dello spazio-tempo, motivo per cui l'informazione può sfuggire alla sua prigione gravitazionale”.

I seguenti grafici riportati nell'articolo, ne facilitano la comprensione.

Commenti ed Interrogativi:

1) Sembra quasi darsi per scontato che:

- lo spazio tempo si frantumi, come se esso stesso fosse un "reticolo materiale" (che peraltro è in grado di imbrigliare l'informazione?); 

- l'entropia ad un certo punto diminuisca e si annulli (solo sottrazione di calore attraverso radiazione di Hawking?);

- tutta l'informazione sia immateriale (per es. come il pensiero, che tale è? Il DNA anche è informazione, ma ha bisogno di un supporto materiale!) e quindi non soggetta alle leggi relativistiche della gravità.

2) Nonostante la Fisica Teorica (attraverso la Matematica) possa rendere ragionevoli tali ipotesi o anche giustificarle, non occorrerebbe una conferma sperimentale per averne certezza e quindi farne vera Scienza? 

3) Leggendo l’articolo non si può far a meno di pensare alle tradizioni orientali che parlano di un “archivio akashico”, il cosiddetto Registro della Vita, deposito universale di ogni conoscenza e informazione.  Ma, non solo su questo vaga la mente del lettore che scandaglia ipotesi. Infatti, assumendo come vere alcune affermazioni riportate nell’articolo, sembra si vada configurando tra “fantasiose ipotesi” che la mente insegue alla ricerca del Vero, una rete costituita dai nuclei attivi di galassie (AGN) a guisa di depositi di informazioni e conoscenze “locali”, destinata a produrre su impensabili scale temporali e spaziali, attraverso un “crunch” finale, un tale archivio. Ciò ripropone l’interrogativo sulla conoscenza che gli umani ritengono di possedere essi stessi, localizzata apparentemente nei propri apparati mentali, senza prendere in considerazione la possibilità che tale conoscenza possa essere localizzata altrove e resa accessibile agli umani in determinate condizioni fisiche e mentali.

PLANCK STAR - Una ipotesi da investigare sperimentalmente

Non occorre essere un astrofisico per rimanere affascinati dall'ipotesi di una Planck Star leggendo le divulgative  "Sette brevi lezioni di fisica" di Carlo Rovelli (edizioni Adelphi) e poi il suo paper specifico sull’argomento, insieme a Francesca Vidotto,  ( vedi : arXiv:1401.6562v4  [gr-qc]  8 Feb 2014 reperibile al link https://arxiv.org/abs/1401.6562).

Per introdurre il concetto di Planck Star si riporta qui di seguito la traduzione del sommario del paper citato, presente su arxiv.

Sommario 

Una stella che collassa gravitazionalmente può raggiungere un ulteriore stadio della sua vita, in cui la pressione quantistica-gravitazionale contrasta il peso. La durata di questa fase è molto breve nel tempo esatto della stella, producendo un rimbalzo, ma estremamente lunga vista dall'esterno, a causa dell'enorme dilatazione gravitazionale del tempo. Poiché l'inizio degli effetti quantistici-gravitazionali è governato dalla densità di energia, non dalla dimensione, in questa fase la stella può essere molto più grande del (l'oggetto) planckiano. L'oggetto che emerge alla fine dell'evaporazione di Hawking di un buco nero può quindi essere più grande del(l'oggetto) planckiano di un fattore (m / mP)^n, dove m è la massa caduta nel buco, mP è la massa di Planck e n è positivo . Consideriamo argomenti per n = 1/3 e per n = 1. Non vi è alcuna violazione della causalità o propagazione più rapida della luce. L'esistenza di questi oggetti allevia il paradosso delle informazioni (perdute) in un buco nero. Ancora più interessante, questi oggetti potrebbero avere un interesse astrofisico e cosmologico: producono un segnale rilevabile, di origine gravitazionale quantistica, intorno alla lunghezza d'onda di 10-14 cm.

Difronte ad una formulazione di questo genere che dà indicazioni per la verifica sperimentale, si dovrebbe scatenare la caccia alla Planck Star (e forse si è già scatenata) alla ricerca di quella frequenza indicata da Rovelli e Vidotto.

Alcuni Interrogativi

Nel collasso di oggetti supermassivi gli effetti di marea "sbriciolano" letteralmente la materia che "cade " su di essi prima di essere incorporata . Ma quella materia è dotata anche di energia cinetica dovuta a forti accelerazioni che può essere dissipata ( per es. attraverso effetti radiativi, o per urti, variazioni di momento angolare, etc.), ma non può andare "perduta" e deve figurare in un eventuale bilancio energetico che confronti l'energia totale prima e dopo il collasso. Nella fattispecie, invece, si parla solo di densità di energia e di un "rimbalzo".

Sebbene l'ipotesi principale formulata nel paper sia che una stella così compressa non soddisferebbe più le equazioni classiche di Einstein, anche se enorme rispetto alla scala di Planck, ci si chiede, se l’energia "cinetica" di masse collassanti in una Planck Star in formazione (masse che altrove hanno dato prova di originare, con il loro moto e quindi con le loro accelerazioni, onde gravitazionali) non dovrebbero contribuire a determinare l’entità delle forze complessive (quantistiche e non, se ve ne sono!) necessarie a controbilanciare il collasso, superarlo e permettere il rimbalzo dal crunch al bang; ossia passando dalla fase di contrazione ad una nuova fase di espansione esplosiva. Questa energia ("cinetica" o "altra"), nel paper, sembra ignorata senza che ne siano esplicitate le ragioni (forse evidenti e date per scontate dagli addetti ai lavori, ma non evidenti per i neofiti che si dilettano con queste discipline!).  In caso affermativo, ossia nel caso in cui esse andrebbero considerate, si può parlare effettivamente di “rimbalzo” (che presuppone una “inversione” di senso del "moto" su un substrato elastico) oppure non sia più ragionevole pensare che il “rimbalzo” possa avvenire in una direzione qualsiasi dello spazio-tempo? In definitiva, ci si chiede se le densità di energia in gioco non siano di entità ancora superiori a quelle indicate e pertanto tali da rompere la stabilità di quel reticolo spazio-temporale che sembra esistere alla scala di Planck e letteralmente “forare” lo spazio-tempo sino a "rimbalzare" verso un nuovo universo, “creandolo”.

Possibility of a Planck Star

PLANCK STAR - A hypothesis to be experimentally investigated

One doesn't need to be an astrophysicist to be fascinated by the hypothesis of a Planck Star by reading the popular (in Italy) "Seven short physics lessons" by Carlo Rovelli (Adelphi editions) and then his specific paper on the subject, together with Francesca Vidotto, (see: arXiv: 1401.6562v4 [gr-qc] 8 Feb 2014 available at the link https://arxiv.org/abs/1401.6562 ).

The concept of Planck Star is summarized as follows in the cited paper, present on arxiv.

Summary

A star that collapses gravitationally can reach a further stage of its life, where quantum-gravitational pressure counteracts weight. The duration of this stage is very short in the star proper time, yielding a bounce, but extremely long seen from the outside, because of the huge gravitational time dilation. Since the onset of quantum-gravitational effects is governed by energy density ---not by size--- the star can be much larger than planckian in this phase. The object emerging at the end of the Hawking evaporation of a black hole can then be larger than planckian by a factor (m/mP)ⁿ, where m is the mass fallen into the hole, mP is the Planck mass, and n is positive. We consider arguments for n=1/3 and for n=1. There is no causality violation or faster-than-light propagation. The existence of these objects alleviates the black-hole information paradox. More interestingly, these objects could have astrophysical and cosmological interest: they produce a detectable signal, of quantum gravitational origin, around the 10⁻¹⁴cm wavelength.

In front of a formulation of this kind that gives indications for the experimental verification, the hunting of the Planck Star should be unleashed (and perhaps it has already been unleashed)  in search of that frequency indicated by Rovelli and Vidotto.

Opinions are welcome on

Some Questions

In the collapse of supermassive objects the tidal effects "literally crumble" the matter that "falls" on them before being incorporated. But that matter is also endowed with kinetic energy due to strong accelerations that can be dissipated (for example through radiative effects, or by shocks, changes in angular momentum, etc.), but cannot go "lost" and must appear in a possible energy balance that compares the total energy before and after the collapse. In this case, instead, we speak only of energy density and a "rebound".

Although the main hypothesis formulated in the paper is that such a compressed star would no longer satisfy Einstein's classical equations, even if enormous with respect to the Planck scale, one wonders if the "kinetic" energy of collapsing masses in a Planck Star in formation (masses that elsewhere have proven to originate, with their motion and therefore with their accelerations, gravitational waves) should not contribute to determining the amount of the overall forces (quantum and otherwise, if there are any!) counterbalance the collapse, overcome it and allow the rebound from the crunch to the bang; that is passing from the phase of contraction to a new phase of explosive expansion. This energy ("kinetic" or "other"), in the paper, seems to be ignored without explaining the reasons (perhaps evident and taken for granted by the experts, but not evident for the neophytes like me, who delight in these disciplines!). In the affirmative case, that is to say in the case in which they should be considered, one can actually speak of "rebound" (which presupposes a "reversal" of sense of "motion" on an elastic substrate) or it is no longer reasonable to think that the "rebound" can it take place in any direction of space-time? Ultimately, one wonders if the energy densities involved are not even greater than those indicated and therefore such as to break the stability of that space-time lattice that seems to exist at the Planck scale and literally "pierce" the space- time to "bounce" towards a new universe, "creating it"?

Many thanks for any consideration and comment that anybody will deem to give about my questions.