Il dibattito circa il comportamento dei buchi neri, che è in corso dal 1975, è stato riacceso quando, il 22 gennaio 2014, Hawking ha postato un blog, affermando che l'orizzonte degli eventi - il confine invisibile di un buco nero - non esiste.
Hawking, considerato il massimo esperto in buchi neri, ha negli anni modificato la sua teoria e continua a lavorare sulla comprensione di questi enigmi cosmici.
Una delle tante perplessità è un dibattito vecchio di decenni su ciò che accade alle informazioni - la materia o energia e le loro caratteristiche a livello atomico e subatomico - nei buchi neri.
"Nel 1975, Hawking scoprì che i buchi neri non sono tutti neri. Effettivamente irradiano una luce informe, ora chiamata radiazione di Hawking", ha detto Adami. "Nella sua teoria originale, Hawking ha dichiarato che la radiazione consuma lentamente il buco nero e che alla fine evapora e scompare, concludendo che le informazioni e tutto ciò che entra nel buco nero sarebbe irrimediabilmente perso."
Ma questa teoria ha creato un problema fondamentale, soprannominato il paradosso delle informazioni. Ora Adami crede di averlo risolto.
"Secondo le leggi della fisica quantistica, l'informazione non può sparire", ha detto Adami. "Una perdita di informazioni implica che l'universo stesso sarebbe improvvisamente diventato imprevedibile ogni volta che il buco nero inghiotte una particella. Questo è inconcepibile. Nessuna legge della fisica che conosciamo permette che questo accada."
Quindi, se il buco nero risucchia informazioni con la sua intensa attrazione gravitazionale, scomparendo alla fine esso stesso insieme a tutto ciò che ha ingoiato, come possono le leggi della fisica quantistica essere preservati?
La soluzione, dice Adami, è che l'informazione è contenuta nell'emissione stimolata di radiazione, che deve accompagnare la radiazione di Hawking - la luce che fa un buco nero non è così nera. Questa emissione stimolata provoca nel buco nero il bagliore delle informazioni che ha inghiottito.
"L'emissione stimolata è il processo fisico che sta dietro alla tecnologia LASER (Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation). In pratica, funziona come una fotocopiatrice. Si mette qualcosa nella macchina, e ne escono fuori due cose identiche.
"Se si gettano informazioni in un buco nero, poco prima che queste vengano inghiottite, il buco nero ne fa una copia che viene lasciata fuori. Questo meccanismo di copia è stato scoperto da Albert Einstein nel 1917, e senza di questo, la fisica non può essere coerente," ha detto Adami.
Ci sono consensi con la teoria di Adami secondo cui l'emissione stimolata è il pezzo mancante che risolve il paradosso delle informazioni?
Secondo Paul Davies, cosmologo, astrobiologo e fisico teorico presso l'Arizona State University, "A mio parere Chris Adami ha correttamente individuato la soluzione al cosiddetto paradosso delle informazioni nel buco nero. Ironia della sorte, è stato nascosto in bella vista per anni. La famosa radiazione di Hawking è un esempio della cosiddetta emissione spontanea di radiazione, ma è solo una parte della storia. Ci deve essere anche la possibilità di emissione stimolata, processo che mette la S in LASER".
Con così tanti ricercatori che cercano di risolvere la teoria di Hawking, perché c'è voluto così tanto tempo se la soluzione era nascosta in bella vista?
"Mentre alcune persone si rendono conto che l'effetto emissione stimolata mancava nel calcolo di Hawking, non riescono a risolvere il paradosso senza una profonda comprensione della teoria della comunicazione quantistica", ha detto Adami. La teoria della comunicazione quantistica è stata progettata per capire come le informazioni interagiscano con i sistemi quantistici, e Adami è stato uno dei pionieri della teoria dell'informazione quantistica negli anni '90.
Lo studio è stato co-scritto da Greg Ver Steeg, University of Southern California ed è pubblicato online sulla rivista Classical and Quantum Gravity .
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