Can a black hole be destroyed? - Fabio Pacucci

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TED-Ed


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Traduttore: Elena Pedretti Revisore: Sara Frasconi
00:06
Black holes are among the most destructive objects in the universe.
0
6862
4910
I buchi neri sono tra gli oggetti più devastanti dell'universo.
00:11
Anything that gets too close to the central singularity of a black hole,
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11772
4500
Tutto ciò che si avvicina troppo alla singolarità centrale di un buco nero,
00:16
be it an asteroid, planet, or star,
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16272
2840
che si tratti di un asteroide, un pianeta o una stella,
00:19
risks being torn apart by its extreme gravitational field.
3
19112
4690
rischia di essere distrutto dal suo enorme campo gravitazionale.
00:23
And if the approaching object happens to cross the black hole’s event horizon,
4
23802
4723
Se poi l'oggetto finisce per oltrepassare l'orizzonte degli eventi del buco nero,
00:28
it’ll disappear and never re-emerge,
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28525
3111
sparisce per non riemergere mai più,
00:31
adding to the black hole’s mass and expanding its radius in the process.
6
31636
4410
contribuendo ad aumentarne la massa e il raggio.
00:36
There is nothing we could throw at a black hole
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36046
2649
Nulla di ciò che potremmo scagliare contro un buco nero
00:38
that would do the least bit of damage to it.
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38695
2510
gli causerebbe il benché minimo danno.
00:41
Even another black hole won’t destroy it–
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41205
2780
Neppure un altro buco nero potrebbe distruggerlo:
00:43
the two will simply merge into a larger black hole,
10
43985
3420
i due buchi neri finirebbero per fondersi, creandone uno più grande
00:47
releasing a bit of energy as gravitational waves in the process.
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47405
4630
e rilasciando un po' di energia sotto forma di onde gravitazionali.
00:52
By some accounts,
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1135
Secondo alcune ipotesi,
00:53
it’s possible that the universe may eventually consist entirely of black holes
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53170
4400
l'universo arriverà a essere composto interamente di buchi neri
00:57
in a very distant future.
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57570
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in un futuro molto lontano.
00:59
And yet, there may be a way to destroy, or “evaporate,” these objects after all.
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59375
6230
Tuttavia, potrebbe esserci un modo per distruggerli o "farli evaporare".
01:05
If the theory is true,
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65605
1560
Se la teoria è giusta,
01:07
all we need to do is to wait.
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67165
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non dobbiamo fare altro che aspettare.
01:10
In 1974,
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70115
1270
Nel 1974,
01:11
Stephen Hawking theorized a process
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71385
2300
Stephen Hawking teorizzò un processo
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that could lead a black hole to gradually lose mass.
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73685
3130
che potrebbe portare un buco nero a perdere progressivamente massa.
01:16
Hawking radiation, as it came to be known,
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76815
2850
Questo processo, chiamato "radiazione di Hawking",
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is based on a well-established phenomenon called quantum fluctuations of the vacuum.
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79665
5850
si basa sul noto fenomeno delle fluttuazioni quantistiche del vuoto.
01:25
According to quantum mechanics,
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85515
1780
Secondo la quantistica meccanica,
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a given point in spacetime fluctuates between multiple possible energy states.
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87295
5430
un determinato punto nello spazio-tempo fluttua tra molteplici stati energetici.
01:32
These fluctuations are driven by the continuous creation and destruction
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92725
4581
Queste fluttuazioni dipendono dalla continua creazione e distruzione
01:37
of virtual particle pairs,
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97306
2301
di coppie di particelle virtuali,
01:39
which consist of a particle and its oppositely charged antiparticle.
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99607
4640
formate da una particella e da un'antiparticella di segno opposto.
01:44
Normally, the two collide and annihilate each other shortly after appearing,
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104247
4583
Di solito, esse si urtano distruggendosi a vicenda subito dopo la loro comparsa,
01:48
preserving the total energy.
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108830
2060
preservando così l'energia totale,
01:50
But what happens when they appear just at the edge of a black hole’s event horizon?
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110890
5620
ma cosa accade se si formano al confine dell'orizzonte degli eventi del buco nero?
01:56
If they’re positioned just right,
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116510
2068
Se compaiono in una posizione particolare,
01:58
one of the particles could escape the black hole’s pull
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118578
3220
una di loro potrebbe sfuggire alla forza d'attrazione del buco nero,
02:01
while its counterpart falls in.
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121798
2450
mentre la sua controparte vi cadrebbe dentro,
02:04
It would then annihilate another oppositely charged particle
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124248
3780
finendo così per distruggere una diversa particella di segno opposto
all'interno dell'orizzonte degli eventi,
02:08
within the event horizon of the black hole,
35
128028
2330
02:10
reducing the black hole’s mass.
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130358
2300
riducendo in questo modo la massa del buco nero.
02:12
Meanwhile, to an outside observer,
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132658
2270
Nel frattempo, a un osservatore esterno
02:14
it would look like the black hole had emitted the escaped particle.
38
134928
4430
sembrerebbe che sia stato il buco nero a generare la particella sfuggita.
02:19
Thus, unless a black hole continues to absorb additional matter and energy,
39
139358
5347
Quindi, a meno che non continui ad assorbire ulteriore materia ed energia,
02:24
it’ll evaporate particle by particle, at an excruciatingly slow rate.
40
144705
5550
il buco nero evaporerà molto lentamente, particella dopo particella.
02:30
How slow?
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150255
957
Quanto lentamente?
02:31
A branch of physics, called black hole thermodynamics, gives us an answer.
42
151212
5660
La risposta la dà un ramo della fisica chiamato termodinamica dei buchi neri.
02:36
When everyday objects or celestial bodies release energy to their environment,
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156872
4841
L'energia rilasciata nell'ambiente da oggetti comuni e corpi celesti
02:41
we perceive that as heat,
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161713
1868
viene percepita da noi come calore
02:43
and can use their energy emission to measure their temperature.
45
163581
3600
di cui possiamo misurare la temperatura.
Secondo la termodinamica dei buchi neri,
02:47
Black hole thermodynamics
46
167181
1530
02:48
suggests that we can similarly define the “temperature” of a black hole.
47
168711
4750
sarebbe possibile determinare in modo analogo
la "temperatura" di un buco nero:
02:53
It theorizes that the more massive the black hole,
48
173461
2960
più è grande il buco nero,
02:56
the lower its temperature.
49
176421
1600
più è bassa la sua temperatura.
02:58
The universe’s largest black holes
50
178021
2280
I buchi neri più grandi dell'universo
03:00
would give off temperatures of the order of 10 to the -17th power Kelvin,
51
180301
5700
emetterebbero temperature nell'ordine di 10 alla -17 gradi Kelvin,
molto vicine allo zero assoluto.
03:06
very close to absolute zero.
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186001
2920
03:08
Meanwhile, one with the mass of the asteroid Vesta
53
188921
3730
Allo stesso tempo, un buco nero delle dimensioni dell'asteroide Vesta
03:12
would have a temperature close to 200 degrees Celsius,
54
192651
3810
avrebbe una temperatura vicina ai 200 gradi Celsius
03:16
thus releasing a lot of energy in the form of Hawking Radiation
55
196461
4200
e dunque rilascerebbe molta energia sotto forma di radiazione di Hawking
03:20
to the cold outside environment.
56
200661
2546
nel freddo ambiente circostante.
03:23
The smaller the black hole,
57
203207
1620
Più un buco nero è piccolo,
03:24
the hotter it seems to be burning–
58
204827
2120
più sembra bruciare intensamente
03:26
and the sooner it’ll burn out completely.
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206947
2870
e dunque consumarsi più in fretta.
03:29
Just how soon?
60
209817
1100
Ma quanto velocemente?
03:30
Well, don’t hold your breath.
61
210917
1480
Beh, non trattenete il fiato.
03:32
First of all, most black holes accrete, or absorb matter and energy,
62
212397
5000
Prima di tutto, la maggior parte dei buchi neri
cresce o assorbe materia ed energia
03:37
more quickly than they emit Hawking radiation.
63
217397
3133
più rapidamente di quanto emetta radiazione di Hawking.
03:40
But even if a black hole with the mass of our Sun stopped accreting,
64
220530
4570
Ma anche se un buco nero con la massa del nostro Sole smettesse di crescere
03:45
it would take 10 to the 67th power years–
65
225100
3713
impiegherebbe un totale di anni pari a 10 alla 67,
03:48
many many magnitudes longer than the current age of the Universe—
66
228813
4250
ossia una grandezza di gran lunga superiore all'attuale età dell'universo,
per evaporare del tutto.
03:53
to fully evaporate.
67
233063
1862
03:54
When a black hole reaches about 230 metric tons,
68
234925
4000
Raggiunte le 230 tonnellate metriche,
03:58
it’ll have only one more second to live.
69
238925
3210
il buco nero avrebbe solo un ultimo secondo di vita.
04:02
In that final second,
70
242135
1530
In quell'ultimo secondo,
04:03
its event horizon becomes increasingly tiny,
71
243665
3140
il suo orizzonte degli eventi diverrebbe sempre più piccolo
04:06
until finally releasing all of its energy back into the universe.
72
246805
4280
fino a rilasciare nuovamente nell'universo tutta la sua energia.
04:11
And while Hawking radiation has never been directly observed,
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251093
3550
Anche se la radiazione di Hawking non è mai stata osservata direttamente,
04:14
some scientists believe that certain gamma ray flashes detected in the sky
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254643
5190
secondo alcuni scienziati, alcuni bagliori di raggi gamma notati in cielo
04:19
are actually traces of the last moments
75
259833
2774
sono in realtà tracce degli ultimi istanti
04:22
of small, primordial black holes formed at the dawn of time.
76
262607
5550
di piccoli e primordiali buchi neri risalenti all'inizio dei tempi.
In un futuro incredibilmente lontano,
04:28
Eventually, in an almost inconceivably distant future,
77
268157
4172
04:32
the universe may be left as a cold and dark place.
78
272329
3746
l'universo potrebbe divenire un luogo buio e freddo.
Ma se Hawking aveva ragione,
04:36
But if Stephen Hawking was right,
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276075
1730
04:37
before that happens,
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277805
1530
prima che ciò accada
04:39
the normally terrifying and otherwise impervious black holes
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279335
4600
i buchi neri, solitamente terrificanti e imperturbabili,
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will end their existence in a final blaze of glory.
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283935
3951
usciranno di scena in un lampo di gloria finale.
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