I buchi neri nella teoria delle stringhe
Secondo la teoria della relatività generale di Einstein, i buchi neri rappresentano soluzioni in cui lo spazio-tempo curva abbastanza da produrre un intrappolamento della luce. Per la relatività generale, il tessuto dello spazio-tempo può piegarsi all’infinito. Tali punti con curvatura infinita presenti all’interno dei buchi neri esistono, e sono chiamati singolarità. La curvatura dello spazio-tempo è equivalente alla forza di gravità, la quale rende la singolarità di un buco nero con gravità infinita. Per questo motivo, i buchi neri hanno fornito un ottimo terreno teorico per i fisici, al fine di testare l’utilità della teoria delle stringhe al fine di spiegare la fisica insita nei buchi neri. Nell’ambito del progetto QM-SING (Quantum resolution of gravitational singularities), finanziato dall’UE, i fisici hanno derivato nuove soluzioni per le equazioni di supergravità, ossia il limite in cui la teoria delle stringhe diventa una teoria della gravità. Utilizzando avanzate tecniche matematiche della teoria dei gruppi, i ricercatori hanno costruito nuove soluzioni supersimmetriche e non-supersimmetriche. È importante sottolineare che il team di QM-SING ha prodotto moltissimi progressi nel miglioramento dell’attuale comprensione fisica relativa a tali soluzioni di supergravità regolare, nonché in relazione ai corrispondenti microstati dei buchi neri. È stata fatta nuova luce sul modo in cui il collasso della materia possa formare microstati privi di singolarità, attraverso un processo fisico noto come quantum tunneling meccanico. Armati di una migliore comprensione in quanto ai meccanismi fisici alla base dei microstati inerenti ai buchi neri, i fisici hanno analizzato le loro implicazioni sul modo in cui l’espansione accelerata del nostro universo potrebbe essere descritta nella teoria delle stringhe. Una parte della ricerca svolta è spiegata nel video di tre minuti caricato su Youtube da parte del laboratorio FameLab dei Paesi Bassi.
Parole chiave
Buchi neri, teoria delle stringhe, relatività generale, QM-SING, supergravità
