Buchi bianchi

[alexander]

Ciao a tutti, prima di affrontare il dubbio riportato nell’oggetto volevo fare una breve premessa…
Il nostro universo è nato molto probabilmente dal big bang, un fluttuazione quantistica che ha creato dal nulla (nel senso dall’inesistente) uno spazio, tempo, materia ed energia in continua espansione..
Proprio per come è nato l’universo non ha un centro (il centro è l’universo) e risulta omogeneo in tutte le direzioni (vedi contributo dell’inflazione).
L’ipotesi che degli universi possano nascere da buchi bianchi mi ha sempre lasciato un po’ perplesso.
L’ipotesi vorrebbe che la materia e l’energia(bisogna ancora scoprirlo) imprigionata nei buchi neri di un universo possa essere espulsa in un modo equivalente ad un big bang, con creazione quindi di tempo, spazio energia e massa in una dimensione parallela con la con la conseguente nascita di un universo parallelo.
Mi sembra di capire però che concettualmente non si può rinunciare alla strettissima connessione tra buco bianco e nero (in fondo sono lo stesso oggetto).
Questa interconnessione farebbe si che mentre il buco nero continua la sua vita normale che comporta la cattura di materia, la vita del suo opposto si svilupperebbe nel continuo rilascio di materia ed energia nel nuovo universo.
Se ho interpretato in modo corretto tale ipotesi, proprio per questo motivo il buco bianco sarebbe oggettivamente il centro del nuovo universo perché da li continuerebbe ad uscire materia ed energia e probabilmente in questo modo si perderebbe anche l’omogenità dell’universo nuovo.
Mi aiutate a capire meglio i buchi bianchi (sempre se esistono davvero)? :colbert:

PS. Ovviamente parlo solo dell’ipotesi in cui il buco bianco faccia nascere un nuovo universo, non quella in cui semplicemente si sviluppo anche lui nel nostro universo….

[Red Hanuman]

QUI (http://www.astronomia.com/2010/04/09/e-se-fossimo-solo-un-%E2%80%9Cverme%E2%80%9D-nella-sua-tana/) c'è un'articolo di Enzo in merito, e QUI (http://www.physics.indiana.edu/~nipoplaw/) il sito dello scienziato che ha proposto la teoria.
Adesso sono un po' di corsa, ma appena posso ne riparliamo... ;)

[Danilo]

A me piace molto come idea, perchè spiegherebbe qualcosa di altrettanto incomprensibile, cioè l'inflazione dei primi istanti dopo il big bang. Poi ho sempre pensato che ci fosse una sorta di analogia tra buco nero e big bang, come fossero simili ma esattamente opposti. Come una delle tante simmetrie presenti nell'Universo (e direi che l'Universo è ricco di simmetrie).
D'altro canto, non solo non esiste alcuna prova, ma la teoria stessa prevede che per definizione non possa esistere. Questo va contro le proprietà che deve avere una teoria scientifica per essere considerata tale (non può essere nè falsificata, nè tanto meno per corollario si possono fare esperimenti ripetibili).

[Andrea I.]

Porc....hai postato in astrofisica e qua non posso speculare!!:sneaky:
Comunque.....La cosa mi convince molto poco, nonostante la comoda logica che la pervade, per due semplici motivi(dall'alto della mia esperienza....BOOOM!) :
1) Nonostante le similitudini tra Big Bang e buchi neri mi pare che la scala dei due fenomeni non sia minimamente paragonabile.

2) Credo proprio che la simmetria qua c'entri poco...da quel che ho capito dovremmo applicarla alla materia/energia non alle forze che regolano l'universo. Altrimenti dovremmo contemplare una forza antielettrica, antinucleare e antigravitazionale?:thinking:

3) Lo so che avevo scritto due, ma mi é venuta in mente pure questa....Il tempo che scorre al "contrario" proprio la trovo una cosa impossibile. Posso al massimo concepire una "mancanza di tempo" dovuta a una mancanza di altre informazioni.....ma giocare con il tempo a quel modo mi pare francamente una cosa al di fuori della realtà.

Scritto questo aspetto con ansia le considerazioni di Red e magari di altri su questo interessante argomento.
:sneaky:

[alexander]

Porc....hai postato in astrofisica e qua non posso speculare!!:sneaky:
Comunque.....La cosa mi convince molto poco, nonostante la comoda logica che la pervade, per due semplici motivi(dall'alto della mia esperienza....BOOOM!) :
1) Nonostante le similitudini tra Big Bang e buchi neri mi pare che la scala dei due fenomeni non sia minimamente paragonabile.

2) Credo proprio che la simmetria qua c'entri poco...da quel che ho capito dovremmo applicarla alla materia/energia non alle forze che regolano l'universo. Altrimenti dovremmo contemplare una forza antielettrica, antinucleare e antigravitazionale?:thinking:

3) Lo so che avevo scritto due, ma mi é venuta in mente pure questa....Il tempo che scorre al "contrario" proprio la trovo una cosa impossibile. Posso al massimo concepire una "mancanza di tempo" dovuta a una mancanza di altre informazioni.....ma giocare con il tempo a quel modo mi pare francamente una cosa al di fuori della realtà.

Scritto questo aspetto con ansia le considerazioni di Red e magari di altri su questo interessante argomento.
:sneaky:


Ma, sinceramente concordo moltissimo con te, l’ipotesi dei buchi bianchi a me non è mai piaciuta però, dato che mi è sembrato che nel mondo scientifico avesse un certo credito, ho postato qualche domanda per capirla meglio, in particolare il mio dubbio era relativo alle caratteristiche fisiche del nuovo universo (se aveva o meno un centro visto che il buco bianco che lo genera dovrebbe continuare ad esistere e a sfornare energia e materia nel nuovo universo)
Infondo non si sa mai!

Poi per queste cose Red ed Enzo ne sanno una più del diavolo quindi meglio rispondano loro ai nostri dubbi… ;)

Io sinceramente mi ero fatto questa idea però:

Punto 2: non si dovrebbe parlare di simmetria in quanto buco nero e bianco, in base alla teoria, sono lo stesso oggetto… in un universo il buco nero succhia materia, nell’altro (o dentro lo stesso) la rilascia basandosi presumo, su alcune rielaborazione delle teorie di einstain sui tunnel spaziali ed i risultati matematici di penrose penrose.
Quindi credo di aver capito che questo meccanismo non genera nessuna forma di antiparticella, antigravità ecc…

Punto 1e 3: secondo me in questo caso ci può aiutare l’articolo di enzo postato da red.
Noi pensiamo al nostro universo come infinito ma nulla vieta di pensarlo come creato dal buco nero di un universo infinitamente più grande… (infatti non sapremo mai se esistono altri universi e le loro caratteristiche)
Per quanto riguarda l’orientamento della freccia del tempo, per le leggi di einstain dovrebbe essere inifluente.
Insomma, l’inversione della freccia del tempo sarebbe solo una soluzione matematica, entrambi gli universi si evolverebbero comunque verso stati di maggiore entropia e gli esseri umani continuerebbero a nascere come neonati per invecchiare con il tempo…

Comunque le tue perplessità erano più che legittime, le mie sono solo interpretazioni..
Meglio attendere gli esperti per rispondere alle nostre domande....

[Danilo]

2) Credo proprio che la simmetria qua c'entri poco...da quel che ho capito dovremmo applicarla alla materia/energia non alle forze che regolano l'universo. Altrimenti dovremmo contemplare una forza antielettrica, antinucleare e antigravitazionale?:thinking:

:sneaky:
Non mi riverivo alle forze fondamentali. Il mio riferimento alla simmetria è più come se fosse una proprietà dell'universo (una sorta di eleganza diciamo). Non è un'osservazione scientifica lo so, infatti è un mio modo personale di osservare l'universo: ci trovo sempre qualcosa di "poetico" e simmetrico.
Adesso potete pure ricnhiudermi alla neuro:biggrin:

[Andrea I.]

Non mi riverivo alle forze fondamentali. Il mio riferimento alla simmetria è più come se fosse una proprietà dell'universo (una sorta di eleganza diciamo). Non è un'osservazione scientifica lo so, infatti è un mio modo personale di osservare l'universo: ci trovo sempre qualcosa di "poetico" e simmetrico.
Adesso potete pure ricnhiudermi alla neuro:biggrin:

Dai che ci andiamo a braccetto! :biggrin:

[Gaetano M.]

Qualcuno mi dice come avverrebbe la conservazione "materia-energia" se crediamo ai buchi bianchi?
Dobbiamo allargarla alla somma di universi?

[Red Hanuman]

Allora... Visto che tutti più o meno sanno cos'è un Buco Bianco (BB), partiamo in quarta....
L'idea del BB nasce dal fatto che le equazioni di campo che permettono la nascita di un BN sono indifferenti alla direzione del tempo, e quindi possiamo liberamente pensare che esista l'opposto di un BN.
Negli anni '70, Hawking postulò la radiazione che prende il suo nome e si rese conto che , se fossero in equilibrio termico col loro ambiente, un BN e un BB assorbono ed emettono la stessa quantità di radiazioni; e quindi, un BB potrebbe apparirci come un BN.... :shock:
Ma quello sopra è un caso particolare, mentre se non siamo in equilibrio cosa succede? Bene, il dottor Hsu ipotizzò che un BB dovrebbe esplodere. Un po' come il big bang....


Vi lascio un po' si suspense.... Finisco più tardi... ;)

[davide1334]

ahhh ma che roba da manicomio.....aspettando che red ci illumini d'immenso:biggrin: viene da chiedermi: se, come ipotizzato da quel che ci ho capito, i bb sarebbero gli estremi,gli opposti, ovvero l'altra parte dei bn come potrebbero manifestarsi in..."entrambi i sistemi"? un buco nero del nostro universo è si perdita d'informazione,però la massa la percepiamo fisicamente e un buco nero può solo "ingrassare" giusto? la sua massa"rimane" qua nel nostro universo...come potrebbe al contempo questa forza manifestarsi anche...altrove?

[Red Hanuman]

Allora... Visto che tutti più o meno sanno cos'è un Buco Bianco (BB), partiamo in quarta....
L'idea del BB nasce dal fatto che le equazioni di campo che permettono la nascita di un BN sono indifferenti alla direzione del tempo, e quindi possiamo liberamente pensare che esista l'opposto di un BN.
Negli anni '70, Hawking postulò la radiazione che prende il suo nome e si rese conto che , se fossero in equilibrio termico col loro ambiente, un BN e un BB assorbono ed emettono la stessa quantità di radiazioni; e quindi, un BB potrebbe apparirci come un BN....
Ma quello sopra è un caso particolare, mentre se non siamo in equilibrio cosa succede? Bene, il dottor Hsu ipotizzò che un BB dovrebbe esplodere. Un po' come il big bang....


Vi lascio un po' si suspense.... Finisco più tardi...
Andiamo avanti...
Per apprezzare le similitudini tra BB ed i modelli del big bang dobbiamo considerare che i modelli proposti per il big bang discendono tutti da soluzioni dell'equazione di campo gravitazionale della relatività generale proposte da Friedmann-Robertson-Walker (FRW).
Bene, queste equazioni hanno tutte una singolarità al loro inizio e rappresentano universi aperti o chiusi. Nel caso di un universo chiuso, nessuna luce può uscire dall'universo.
Dunque, all'inizio, un'universo chiuso è una singolarità da cui non può uscire la luce... Esattamente come un BN... :shock:
Il fatto è che, mentre nel BN la singolarità sta nel futuro, nei modelli FRW la singolarità sta sempre e solo nel passato. Certo che, se invertissimo la freccia del tempo per un BN, la singolarità sarebbe nel passato...
Ma, un momento.... Se ad un BN invertiamo la freccia del tempo, otteniamo un BB!:wtf:
Dove sta la differenza? Il BB ha un'orizzonte degli eventi che non può essere attraversato per entrarci dentro (al contrario di un BN, dove dall'orizzonte degli eventi non si può uscire). Questo, però, significa che al di là dell'orizzonte degli eventi di un BB esistono linee di universo (http://it.wikipedia.org/wiki/Linea_di_universo) che possono retrocedere all'infinito senza incontrare la singolarità, mentre nei modelli FRW le linee di universo partono tutte dalla singolarità.

[Red Hanuman]

Se ho interpretato in modo corretto tale ipotesi, proprio per questo motivo il buco bianco sarebbe oggettivamente il centro del nuovo universo perché da li continuerebbe ad uscire materia ed energia e probabilmente in questo modo si perderebbe anche l’omogenità dell’universo nuovo.
Questa conclusione è corretta. Ma la domanda è: questo universo è isotropo?
In effetti, quello che vediamo a certe scale è effettivamente isotropo. Ma quello che vediamo è tutto l'universo? Sicuramente NO, perché noi percepiamo solo la nostra specifica sfera di Hubble (che tra l'altro ci mostra sempre meno oggetti).
E chi ci dice che l'universo sia effettivamente isotropo? In fondo, ci sono indizi nella CMB che lasciano pensare a una non omogeneità a grandissime scale.... :confused:

[Red Hanuman]

Porc....hai postato in astrofisica e qua non posso speculare!!:sneaky:
Comunque.....La cosa mi convince molto poco, nonostante la comoda logica che la pervade, per due semplici motivi(dall'alto della mia esperienza....BOOOM!) :
1) Nonostante le similitudini tra Big Bang e buchi neri mi pare che la scala dei due fenomeni non sia minimamente paragonabile.

2) Credo proprio che la simmetria qua c'entri poco...da quel che ho capito dovremmo applicarla alla materia/energia non alle forze che regolano l'universo. Altrimenti dovremmo contemplare una forza antielettrica, antinucleare e antigravitazionale?:thinking:

3) Lo so che avevo scritto due, ma mi é venuta in mente pure questa....Il tempo che scorre al "contrario" proprio la trovo una cosa impossibile. Posso al massimo concepire una "mancanza di tempo" dovuta a una mancanza di altre informazioni.....ma giocare con il tempo a quel modo mi pare francamente una cosa al di fuori della realtà.

Scritto questo aspetto con ansia le considerazioni di Red e magari di altri su questo interessante argomento.
:sneaky:
Direi che alexander ti ha risposto più che bene... ;) Tra l'altro, come fai a dire che la nostra direzione del tempo è quella giusta? Per esempio, l'antimateria è concepibile come materia che viaggia nel passato, cioè con la freccia del tempo invertita. Anche con una freccia del tempo invertita, avresti un universo uguale al nostro...

[Red Hanuman]

Qualcuno mi dice come avverrebbe la conservazione "materia-energia" se crediamo ai buchi bianchi?
Dobbiamo allargarla alla somma di universi?
Sì. Saremmo parte di un universo a "scomparti", con continui passaggi di materia/energia dall'uno all'altro. Tempi e quantità potrebbero essere al di là delle nostre capacità di percezione.... ;)

[alexander]

Andiamo avanti...
Per apprezzare le similitudini tra BB ed i modelli del big bang dobbiamo considerare che i modelli proposti per il big bang discendono tutti da soluzioni dell'equazione di campo gravitazionale della relatività generale proposte da Friedmann-Robertson-Walker (FRW).
Bene, queste equazioni hanno tutte una singolarità al loro inizio e rappresentano universi aperti o chiusi. Nel caso di un universo chiuso, nessuna luce può uscire dall'universo.
Dunque, all'inizio, un'universo chiuso è una singolarità da cui non può uscire la luce... Esattamente come un BN... :shock:
Il fatto è che, mentre nel BN la singolarità sta nel futuro, nei modelli FRW la singolarità sta sempre e solo nel passato. Certo che, se invertissimo la freccia del tempo per un BN, la singolarità sarebbe nel passato...
Ma, un momento.... Se ad un BN invertiamo la freccia del tempo, otteniamo un BB!:wtf:
Dove sta la differenza? Il BB ha un'orizzonte degli eventi che non può essere attraversato per entrarci dentro (al contrario di un BN, dove dall'orizzonte degli eventi non si può uscire). Questo, però, significa che al di là dell'orizzonte degli eventi di un BB esistono linee di universo (http://it.wikipedia.org/wiki/Linea_di_universo) che possono retrocedere all'infinito senza incontrare la singolarità, mentre nei modelli FRW le linee di universo partono tutte dalla singolarità.


woow, grazie mille per le dritte...
credo proprio che dovro' rivedere almeno in parte il mio iniziale scettisismo sui bb...
spiegazione davvero ben curata! :-)

[SANDRO]

Chiarissimo RED. Praticamente BB/BN sono 2 facce della stessa medaglia; o come dire "la cruna dell'ago".;)

[Andrea I.]

Direi che alexander ti ha risposto più che bene... ;) Tra l'altro, come fai a dire che la nostra direzione del tempo è quella giusta? Per esempio, l'antimateria è concepibile come materia che viaggia nel passato, cioè con la freccia del tempo invertita. Anche con una freccia del tempo invertita, avresti un universo uguale al nostro...

Beh l'universo mi pare che sia dalla mia parte nel sostenere che la "nostra" freccia del tempo é quella giusta:thinking:
Per quanto riguarda il resto sono in accordo con Alex quando scrive che sono soluzioni matematiche....senza uno straccio di prova osservativa as usual.
Insomma, mi pare che anche questa sia una delle tante teorie corrette alla calcolatrice, ma che rischiano di farci perdere un po' troppo il contatto con la realtà.
Sostenere che la freccia del tempo possa invertirsi, oltretutto, non é come sostenere che si possa viaggiare più veloce della luce?
Grazie per le delucidazioni, ma la cosa continua a sembrarmi una forzatura a dir poco.:biggrin:

[Red Hanuman]

Grazie per le delucidazioni, ma la cosa continua a sembrarmi una forzatura a dir poco.:biggrin:
Anche a me, non credere. Ma rimane una forzatura molto suggestiva.....:sneaky:

[alexander]

Ciao a tutti, ho ritrovato questa vecchia discussione di cui avevo perso le traccie e quindi ne approfitto per postarci una mia vecchia domanda lasciata nel sito che ci sta come il cacio sui maccheroni! :D
Di seguito la riporto, voi che ne pensate?

"Ma un buco bianco può davvero esistere?
La teoria vorrebbe che buco nero e bianco siano le 2 facce della medesima medaglia: nel mio universo il buco nero risucchia materia, in un altro la rigetta via come in un big bang con relativa creazione di spazio tempo.
Tralasciando che si potrebbe creae una situazione ambigua perchè implicherebbe ipotizzare che esista qualcosa fuori dal nostro universo nel quale il buco bianco può manifestarsi (facendo quindi quantomeno reinterpretare il concetto di inesistenza di spazio esterno al nosto universo), la presenza di un buco bianco non rompe il principio di conservazione dell'energia e della massa?
Infatti quello che cade nel buco nero abbandonerebbe il nostro universo usciendo in un altro (perdita di massa)...
Anche la radiazione di Hawking porrebbe lo stesso problema: 1 particella virtuale prenderebbe vita nel nostro universo (creando massa) e l'altra finirebbe nell'altro universo...

Insomma a scuola ci hanno insegnato che nulla si crea e nulla si distrugge, al massimo si trasforma...

Si potrebbe considerare il buco bianco come qualcosa che possa vivere all'interno del nostro universo (senza quindi prevedere la nascita di altri universi) però anche questo è ambiguo in quanto abbiamo osservato molto l'universo osservabile e non ne abbiamo trovato tracce!....."

[Red Hanuman]

Ciao a tutti, ho ritrovato questa vecchia discussione di cui avevo perso le traccie e quindi ne approfitto per postarci una mia vecchia domanda lasciata nel sito che ci sta come il cacio sui maccheroni! :D
Di seguito la riporto, voi che ne pensate?

"Ma un buco bianco può davvero esistere?
La teoria vorrebbe che buco nero e bianco siano le 2 facce della medesima medaglia: nel mio universo il buco nero risucchia materia, in un altro la rigetta via come in un big bang con relativa creazione di spazio tempo.
Tralasciando che si potrebbe creae una situazione ambigua perchè implicherebbe ipotizzare che esista qualcosa fuori dal nostro universo nel quale il buco bianco può manifestarsi (facendo quindi quantomeno reinterpretare il concetto di inesistenza di spazio esterno al nosto universo), la presenza di un buco bianco non rompe il principio di conservazione dell'energia e della massa?
Infatti quello che cade nel buco nero abbandonerebbe il nostro universo usciendo in un altro (perdita di massa)...
Anche la radiazione di Hawking porrebbe lo stesso problema: 1 particella virtuale prenderebbe vita nel nostro universo (creando massa) e l'altra finirebbe nell'altro universo...

Insomma a scuola ci hanno insegnato che nulla si crea e nulla si distrugge, al massimo si trasforma...

Si potrebbe considerare il buco bianco come qualcosa che possa vivere all'interno del nostro universo (senza quindi prevedere la nascita di altri universi) però anche questo è ambiguo in quanto abbiamo osservato molto l'universo osservabile e non ne abbiamo trovato tracce!....."

Beh, in teoria esiste, anche se i problemi a cui accenni sono ben concreti.

Come già ho detto, le equazioni di un BN sono indifferenti alla direzione del tempo, ma è anche vero che al di là dell'orizzonte degli eventi di un BB le linee di universo possono retrocedere all'infinito senza incontrare la singolarità, mentre nei modelli FRW le linee di universo partono tutte dalla singolarità.
C'è quindi una certa differenza.

Se ci pensi bene, però, anche l'esistenza del nostro universo vìola i principi di conservazione di massa / energia, visto che si è creato dal nulla.
E il principio di conservazione vale nel nostro universo, fintanto che esso è un sistema chiuso.
Se dal nostro universo si possono generare altri universi, possiamo considerare l'insieme degli universi come un sistema chiuso.
E, a questo punto, il principio di conservazione rimane globalmente valido, anche se non lo è localmente.... ;)

[alexander]

Beh, in teoria esiste, anche se i problemi a cui accenni sono ben concreti.

Come già ho detto, le equazioni di un BN sono indifferenti alla direzione del tempo, ma è anche vero che al di là dell'orizzonte degli eventi di un BB le linee di universo possono retrocedere all'infinito senza incontrare la singolarità, mentre nei modelli FRW le linee di universo partono tutte dalla singolarità.
C'è quindi una certa differenza.

Se ci pensi bene, però, anche l'esistenza del nostro universo vìola i principi di conservazione di massa / energia, visto che si è creato dal nulla.
E il principio di conservazione vale nel nostro universo, fintanto che esso è un sistema chiuso.
Se dal nostro universo si possono generare altri universi, possiamo considerare l'insieme degli universi come un sistema chiuso.
E, a questo punto, il principio di conservazione rimane globalmente valido, anche se non lo è localmente.... ;)

Una possibile conservazione dell'energia non locale, veramente interessante, grazie mille! :D