Cominciamo il nostro viaggio nello spazio dal buco nero. È un oggetto celeste così compatto che l’intensità del suo campo gravitazionale impedisce a qualsiasi forma di materia di sfuggirgli. In seguito alla collisione e alla fusione di due buchi neri, il buco nero risultante ha una superficie maggiore della somma delle superfici dei due buchi neri iniziali. Del resto, l’entropia di un sistema, che caratterizza il grado di imprevedibilità del suo contenuto informativo, cresce nel tempo. Da qui l’idea che l’entropia del buco nero sia proporzionale alla sua superficie. Sorge allora una nuova domanda, alla quale dobbiamo rispondere: qual è la temperatura del buco nero?
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Il buco nero emette radiazione
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Poiché le fluttuazioni del vuoto quantistico danno origine a coppie particella-antiparticella, Stephen Hawking (1942–2018) propose un fenomeno che prende il nome di evaporazione: le forze di marea generate dal campo gravitazionale del buco nero allontanano la particella dalla sua antiparticella prima che si annichiliscano. Di conseguenza, la temperatura del buco nero è data dalla formula incisa sulla lapide del fisico teorico e cosmologo. E, come ogni corpo che possiede un’entropia, il buco nero effettivamente «irradia».
