Buchi neri, pozzi senza fondo capaci di fagocitare ogni briciolo di materia orbitante nelle loro vicinanze, corpi celesti che suscitano maggiore curiosità anche tra persone normali, non addette agli studi sui corpi celesti.

Sebbene non sia data per certa la loro esistenza, a tuttora non esistono prove dirette: i buchi neri, per definizione, non possono essere osservati a causa della loro straordinaria forza di gravità che non permette di sfuggire neanche alla luce. Un aiuto inaspettato potrebbe venire da un settore apparentemente non legato a questa ricerca, dai fisici che studiano le particelle elementari.

Secondo un’idea originale partorita nell’ambiente dei fisici teorici, con l’aiuto degli acceleratori di particelle, come quello in costruzione a Ginevra presso il Cern, come il Large Hadron collider, possono essere costruiti in laboratorio buchi neri in miniatura.

Sarebbe possibile quindi dar loro un’occhiata da vicino. Ma, soprattutto, per confermare o smentire teorie affascinanti e controverse, come quella che vuole esistenti nell’universo dimensioni nascoste, oltre alle tre con cui abbiamo a che fare quotidianamente. E ad impedire l’evasione verso dimensioni extra, sia solo la forza di gravità, tanto familiare per noi, quanto  enigmatica nella sua vera struttura per i fisici.

La forza gravitazionale è infinitamente più debole rispetto alle tre forze conosciute: l’elettromagnetismo, la forza nucleare debole, e quella forte. Per comprendere l’ordine di grandezza del divario esistente fra queste, è sufficiente un piccolo magnete per sollevare uno spillo da un tavolo, vincendo cosi la gravità esercitata da tutta la massa della terra.

Questo squilibrio tra le forze fondamentali è una spina nel fianco per i fisici, sempre in cerca di teorie armoniose ed eleganti.

Una delle soluzioni proposte ultimamente per far sì che i conti quadrino è che, in realtà, la maggior parte della forza di gravità si espanda in altre dimensioni e che la sua intensità nel nostro universo risulti, per così dire, diluita. Indirettamente, la formazione in laboratorio di minibuchi neri, dimostrerebbe ciò.

Ma come si potrebbero ottenere in laboratorio dei minibuchi neri? E cosa avrebbero a che fare con dimensioni extra ed universi paralleli? Secondo la teoria corrente, i buchi neri, se esistono nelle galassie, hanno origine dalla morte di stelle, la cui massa, collassando, si concentra in un volume piccolissimo. In teoria, però, non c’è bisogno di stelle per creare buchi neri.

Basterebbe comprimere due particelle in uno spazio sufficientemente piccolo a permettere che la forza gravitazionale abbia il sopravvento. Per far questo, però, come ai fisici è noto, occorrerebbe un acceleratore avente le dimensioni di una galassia, ovviamente, impossibile da costruire. Ma se fosse vera la nuova idea che la gravità si diffonde in altre dimensioni nascoste e sconosciute, allora per creare le energie necessarie a fabbricare i minibuchi neri basterebbe un acceleratore più piccolo. Secondo la legge di Newton, infatti, la forza gravitazionale cresce man mano che gli oggetti si avvicinano.

A distanza inferiore al millimetro, però non è stata ancora misurata. L’ipotesi è che potrebbe essere più che proporzionale rispetto a grandezze maggiori.

Ora, supponendo che quando due particelle si trovano ad una distanza inferiore al millimetro entrano in uno spazio a più dimensioni, la forza sufficiente a farle collassate in un buco nero piccolissimo potrebbe essere quello ottenibile nell’acceleratore che entrerà in funzione presso il Cern nel 2006.

Ragionando alla rovescia, si potrebbe affermare che se il minibuco nero si produce, allora esistono le dimensioni extra. Come ciò sia possibile è stato descritto in dettaglio da tre figli dell’università di Stanford, USA "In qualche modo, prima, questo c’era sempre sfuggito" ha commentato Greg Landsberg, uno di loro, sul New York Times. "Si pensava che la produzione di buchi neri fosse un evento raro e strano".

Brookhaven national laboratory,s

Due anni fa, durante gli esperimenti in corso nell’acceleratore del Brookhaven national laboratory,s di Long Island, New York, erano venuti in mente ai fisici, novelli apprendisti stregoni, dubbi che, un buco nero in grado di inghiottire l’intero pianeta, possa sfuggire di mano.

Ma è un’eventualità da non prendere neanche in considerazione, secondo i fisici. Appena prodotti, i minibuchi neri si dissolverebbero.

Resterebbe solo una traccia caratteristica che permetterebbe di identificarli.

Gabriele Veneziano

Per ciò, ha detto Gabriele Veneziano, fisico del Cern, anche se improbabile che si riesca ad osservarli, vale la pena di star attenti a certi effetti. Si aprirebbe un modo per confermare teorie che sembravano fantascienza.

Prof. Greg Landsberg
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