Orizzonte degli eventi
Un orizzonte degli eventi è sostanzialmente una previsione della relatività generale che fenomenologicamente dovrebbe dare luogo ad un "confine" tale che nulla, compresa la luce, lo possa attraversare. Ciò che può succedere in prossimità di un orizzonte degli eventi non è facilmente prevedibile in termini della sola relatività, ma richiederebbe una complessa modellizzazione della materia, che può dare luogo a fenomeni diversi. Da un punto di vista osservativo le evidenze riguardanti fenomeni di orizzonte sono relativamente scarse ed indirette, anche se comunemente si ritiene che l'esistenza di oggetti astrofisici compatti identificabili con buchi neri si possa dare per assodata.
Un orizzonte degli eventi non è un semplice costrutto matematico, ma ha conseguenze fisiche, la prima e più evidente essendo quella che le regioni di spaziotempo separate da un tale orizzonte sono causalmente sconnesse. Fenomeni di orizzonte possono darsi in varie circostanze, anche in assenza di campi gravitazionali, come nel caso dello spaziotempo piatto visto da un osservatore uniformemente accelerato (metrica di Rindler). Il caso in genere più divulgato è quello dell'orizzone degli eventi di un buco nero, spesso del tipo di Schwartzschild. Risulta possibile determinare il moto di un oggetto che si diriga in caduta libera verso un tale orizzonte, trovando che per un osservatore esterno l'attraversamento dell'orizzonte non avviene mai e l'eventuale radiazione emessa dal corpo in caduta appare sempre più spostata verso le basse frequenze (si ha il cosiddetto fenomeno del redshift). Si può anche determinare che l'osservatore in caduta libera non avverte alcunchè di fisicamente significativo all'atto dell'attraversamento dell'orizzonte, a parte le forze di marea che peraltro possono essere molto intense ma sono avvertite anche a distanza maggiore.
Alcuni dei problemi più attuali riguardanti la fisica degli orizzonti sono l'emissione della radiazione di Hawking, l'entropia dei buchi neri e le questioni correlate, ad esempio il merging di buchi neri.
Ipoteticamente, un orizzonte degli eventi può sempre esistere in un universo, per un osservatore in un dato punto dello spazio-tempo, che rimane nella stessa posizione co-movente. Quando un universo si espande abbastanza rapidamente, ad esempio (in cosmologia) un Universo di de Sitter, è possibile che esista un orizzonte degli eventi. Un orizzonte degli eventi molto singolare, può essere ipotizzato in un condensato di Bose-Einstein, in cui la luce rallenti fino a 60 chilometri l'ora, se il condensato ruota su sè stesso con una velocità maggiore. L'orizzonte degli eventi è distinto dall'orizzonte delle particelle.
Voci correlate
- Buco nero
- Fisica quantistica.
- Gravità
- Orizzonte delle particelle
- Relatività generale
- Singolarità gravitazionale
Bibliografia
- Kip S. Thorne, Charles W. Misner, John Archibald Wheeler, Gravitation
- Robert M. Wald, General Relativity
- Wolfgang Rindler, Relativity: Special, General, and Cosmological
- Hau, L.V., Harris, S.E, Dutton, Z. e Behroozi, C.H., Light speed reduction to 17 metres per second in an ultracold atomic gas, Nature 397 (6720), pp 594–598, 18 febbraio 1999
Collegamenti esterni
- Metriche: distanze in un universo relativistico (in inglese)