Lo scorso quattro dicembre sono stati assegnati i prestigiosi Breakthrough Prizes ( prestigiosi ma sopratutto ricchissimi, il premio in denaro è ben più sostanzioso di quello del Premio Nobel, ben 3 milioni di dollari) , il premio per la Fisica fondamentale è andato a Joseph Polchinski che lo ha diviso con Andrew Strominger e Cumrun Vafa che sono stati premiati per altre ricerche. Vi scrivo di Polchinski perché il suo paradosso del firewall del buco nero ha letteralmente messo in crisi tutto il mondo della fisica da quando l’ha formulato.
Il Premio Breakthrough, molto diverso dal Premio Nobel
Polchinski è un fisico teorico che si occupa di teoria delle stringhe, il che vuol dire che difficilmente lo vedrete mai premiato dal Nobel. perché il premio Nobel premia solo ricerche e scoperte che siano state successivamente supportate da evidenze sperimentali, cosa che non è attualmente possibile per il campo della teoria delle stringhe,
In passato il Premio Breakthrough è stato anche criticato per non seguire la stessa linea, ma poi papà ha parlato, in questo caso “papà” è il miliardario russo Yuri Milner, il fondatore del premio, quello che apre la borsa, che ha detto che premiare i grandi avanzamenti concettuali, i punti di svolta (breakthrough in inglese significa avanzamento o punto di svolta) serve a tenere il premio distinto dal Nobel e che è una buona cosa.
Il paradosso del firewall del buco nero
Ma che ha fatto Polchinski per mettere in crisi i fisici di tutto il mondo? Facciamo un passo indietro, quali sono le due teorie fondamentali su cui poggia tutta la fisica attuale? La Relatività Generale di Einstein e la Meccanica Quantistica, gli scienziati le utilizzano entrambe, non sono riusciti ancora ad armonizzarle in una teoria del tutto, ma per decenni hanno convissuto benissimo.
Polchinski aiutato da due studenti Ahmed Almheiri e James Sully e da Donald Marolf un collega dell’Università di Santa Barbara si è chiesto che succederebbe a un astronauta che precipitasse in un buco nero. La teoria classica dice che per un certo periodo di tempo (variabile a seconda della massa del buco nero) non si accorgerebbe di nulla poi man mano che si avvicina al nucleo estremamente denso le forse di marea aumenterebbero e finirebbe dilaniato, Polchinski ha presentato calcoli che raccontano un’altra storia, attorno a un buco nero ci sarebbe un vero e proprio muro di fuoco (firewall) di particelle e l’astronauta finirebbe arrostito in un istante.
Il problemino è che la presenza di questo firewall contraddice la Teoria della Relatività Generale di Einstein. Polchinski propone una via di uscita ai colleghi fisici, è disposto ad accettare che il firewall non si formi ma allora vuol dire che è la fisica quantistica per come la conosciamo ad avere delle grosse falle, perché la formazione del muro di fuoco è conseguenza della fisica quantistica.
Sempre Milner ha dichiarato che il paradosso formulato da Polchinski è proprio quello che intendeva a proposito della natura del suo premio, a livello di avanzamento concettuale nella fisica teorica spesso porre una domanda non è meno importante che formulare una risposta.
Il paradosso come ho scritto sta talmente appassionando e preoccupando i fisici che esattamente un anno dopo la pubblicazione di Polchinski i fisici teorici esperti di buchi neri si sono riuniti al CERN per trovare una soluzione, finora ne sono state proposte una decina ma Polchinski dice che nessuna finora gli sembra convincente.
Roberto Todini
