L'ipotesi della censura cosmica

Il Ipotesi della censura cosmica, proposta da Roger Penrose nel 1969, è l'ipotesi secondo cui la natura nasconde sempre le singolarità formate dal collasso gravitazionale dietro un orizzonte degli eventi. In parole povere: i buchi neri possono contenere un punto in cui le leggi conosciute della fisica vengono meno, ma la censura cosmica dice che non potremo mai vederne uno. La singolarità è "censurata" dall'universo esterno.

Le singolarità e perché sono un problema

Quando una stella massiccia collassa, relatività generale predice che la materia può essere schiacciata fino a un punto di densità e curvatura infinite: un singolarità, dove le equazioni della teoria smettono di dare risposte sensate. Una singolarità nascosta all’interno di un orizzonte degli eventi è tollerabile: qualunque cosa fisica strana accada lì non può influenzare il mondo esterno, e le previsioni per osservatori distanti rimangono affidabili. Una singolarità lasciata scoperta sarebbe un disastro per la fisica, perché un comportamento sconosciuto e senza legge potrebbe manifestarsi e rendere il futuro impossibile da prevedere.

Singolarità nude

Una singolarità non circondata da un orizzonte si chiama singolarità nuda. La censura cosmica si presenta in due forme. Debole la censura cosmica afferma che nessuna nuda singolarità può formarsi da un collasso realistico ed essere visibile a un osservatore distante. Forte la censura cosmica afferma in modo ancora più audace che le singolarità non sono mai visibili a qualsiasi osservatore, anche colui che cade nel buco nero. Entrambi rimangono congetture non dimostrate piuttosto che teoremi.

Cercando di rompere la censura

I fisici verificano l'ipotesi cercando di costruire una singolarità nuda. Una delle strategie preferite è quella di ruotare eccessivamente o sovraccaricare un buco nero: un rotante Buco nero di Kerr ha un orizzonte solo se la sua rotazione rimane al di sotto di un limite critico, quindi se potessi dargli abbastanza momento angolare per attraversare quel limite, l'orizzonte svanirebbe ed esporrebbe l'interno. Sorprendentemente, ogni attento tentativo in tal senso sembra fallire: il buco nero resiste ad assorbire le stesse particelle che lo farebbero ruotare eccessivamente. Questi quasi incidenti vengono presi come prova che qualche principio profondo protegge il censore, anche se non esiste alcuna prova generale.

Un malinteso comune

La censura cosmica non è una legge provata; è uno dei più importanti congetture aperte nella relatività matematica. Inoltre, non è un’affermazione che le singolarità non esistano: presuppone che esistano e afferma solo che la natura le tiene al sicuro avvolte all’interno degli orizzonti.