Dai buchi neri al vetro: riprodotta in laboratorio la Radiazione di Hawking...

La radiazione di Hawking è una radiazione termica che si ritiene sia emessa dai buchi neri attraverso meccanismi di natura quantistica, nonostante la velocità di fuga di questi oggetti sia superiore a quella della luce, un limite insuperabile. Ne conseguirebbe una perdita di massa del buco nero e la sua “evaporazione”.
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Adesso, un gruppo di ricercatori italiani coordinati da Francesco Belgiorno, dell'Università di Milano, ha osservato in laboratorio qualcosa che assomiglia fortemente a questa radiazione proveniente da un analogo dell'orizzonte degli eventi di un buco nero.
Come spiegano nell'articolo che riporta i risultati del loro studio, l'ingrediente principale della radiazione di Hawking non è costituito dal buco nero in sé, ma dalla curvatura dello spazio-tempo associata al suo "orizzonte degli eventi". L'orizzonte degli eventi segna il confine da cui la luce non può sfuggire.
Una coppia di particelle che si formi dal vuoto in corrispondenza dell'orizzonte degli eventi del buco nero si dividerà in modo che il fotone più interno ricadrà sul buco nero, mentre quello più esterno gli sfuggirà, acquisendo energia a spese del buco nero stesso e liberandosi dalla sua morsa.
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La presenza di un orizzonte degli eventi non è d'altra parte un'esclusiva dei buchi neri, ma si presenta anche in altri sistemi fisici, in particolare quando ci si trova di fronte a una "perturbazione dell'indice di rifrazione" (RIP) variabile in un mezzo dielettrico.
Il team di Belgiorno e collaboratori ha perciò messo a punto un esperimento in cui è stato illuminato un pezzo di vetro con un potentissimo raggio laser infrarosso, i cui brevissimi impulsi (ad una lunghezza d'onda di 1.055 nanometri) hanno un'intensità trilioni di volte superiore a quella della luce solare. Quando il raggio laser colpisce il vetro ne altera l'indice di rifrazione, aumentandolo in tale misura che la luce presente nel punto colpito viene rallentata e costretta a rimanere entro la minuscola area irradiata con il laser. Il "perimetro" di tale area si comporta come l'orizzonte degli eventi di un buco nero e se un fotone riesce a sfuggire genera la "luce di Hawking", in questo caso a lunghezze d'onda prevedibili (attorno a 300 e fra 850 e 900 nanometri) perché dipendenti dalla quantità di energia trasportata dal fascio laser. Ed è quella la luce rilevata dal team di Milano.


http://www.focus.it/Community/cs/blogs/una_finestra_sulluniverso/archive/2010/09/29/417029.aspx