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Avviciniamoci dunque a questa soglia, l'orizzonte. Cosa succede sull'orizzonte di un grande buco nero, al di là della materia che vortica in maniera così violenta e diviene così incandescente da essere visibile a una griglia di aste di ferro [la Giostra di Jansky; Ndr] a trentamila anni luce di distanza?

Ci sono voluti decenni per comprendere cosa succede sull'orizzonte. Einstein non è l'unico a non averci capito nulla. Fisici e astrofisici sono rimasti confusi a lungo. Solo nella seconda metà del secolo scorso si è cominciato a comprendere gli orizzonti. Ancora oggi ci sono diversi colleghi che si confondono.

Andiamo dunque a vedere.

In uno scritto intitolato "il Sogno", Keplero, il primo a capire come girano i pianeti intorno al sole, racconta che sua madre lo portava a spasso per il sistema solare volando a cavallo di una scopa, per fargli vedere sole e pianeti da vicino.

La madre di Keplero è stata processata per stregoneria. Ma nel caso vi chiedeste se fosse stata davvero una strega: al processo, difesa dal figlio, è stata assolta.

Keplero voleva andare a vedere. Andare a vedere, questo è la scienza. Andare a curiosare dove non siamo mai stati. Usando matematica, intuito, logica, immaginazione, ragionevolezza. In giro per il sistema solare, nel cuore degli atomi, dentro cellule viventi, nelle convoluzioni dei neuroni del nostro cervello, oltre l'orizzonte dei buchi neri... Andare a vedere con gli occhi della mente.

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Sulla terra, chiamiamo «orizzonte» la linea lontana oltre la quale non vediamo più. Se però saliamo su una nave e navighiamo verso quella linea, la possiamo attraversare: possiamo andare oltre l'orizzonte. Attraversandola non succede nulla di particolare. Svaniamo dalla vista di chi ci guarda dalla costa, senza che questo comporti alcuno speciale accadimento sulla nave (una festa, in alcune tradizioni marinare).

Questo è vero anche per l'orizzonte di un buco nero. Viaggiando su un'astronave possiamo avvicinarci all'orizzonte quanto vogliamo. Raggiungerlo. Attraversarlo. Non ci succede nulla di particolare. I nostri orologi ticchettano al loro ritmo normale, le distanze intorno a noi continuano a essere normali.

Quello che succede quando entriamo dentro l'orizzonte del buco nero è che da lontano i nostri amici non ci vedono più. Siamo oltre l'orizzonte. Come per la nave svanita oltre l'orizzonte sul mare. Se dopo aver attraversato l'orizzonte del buco nero proviamo a mandare un raggio di luce all'indietro, verso l'esterno, per farci vedere, il raggio di luce non esce. È impigliato all'interno del guscio dell'orizzonte. Non raggiunge più i nostri amici lontani. All'interno dell'orizzonte la forza di attrazione della gravità è così forte che ricaccia in dentro perfino la luce.

Insomma, vicino all'orizzonte il tempo rallenta nel senso che chi ci guarda da lontano ci vede muovere al rallentatore, ma anche nel senso che, se torniamo indietro, per chi è rimasto lontano è passato più tempo che per noi. Ma non rallenta in un altro senso: se siamo li, non ci accorgiamo di alcun rallentamento. Per noi lì, il tempo passa normalmente.

Forse, caro lettore, ti viene voglia di chiedere quale sia il tempo «vero»: quello sull'orizzonte, o quello di chi guarda da lontano? La risposta è nessuno dei due. La rivoluzione di Einstein è stata proprio capire che questa domanda non ha senso. È come chiedere chi sia «sopra» e chi sia «sotto» fra le regioni della terra. Per ciascuno, è lui a essere sopra e gli altri sotto. Ogni luogo della terra determina un diverso «sopra» e un diverso «sotto»... Prospettive diverse. Allo stesso modo, ogni luogo dell'universo ha il suo tempo. Luoghi diversi possono mandarsi segnali - come il fischio che ci manda il buco nero dal centro della nostra galassia -, ma il tempo scorre in modo diseguale in luoghi diversi e nessun tempo è più vero di un altro.

Il rallentamento del tempo vicino all'orizzonte è quindi qualcosa che riguarda la relazione fra come scorre il tempo in luoghi diversi. È solo in relazione al tempo di un osservatore lontano che il tempo sull'orizzonte si ferma.

La tessitura del mondo è in queste relazioni frai tempi. Non c'è tempo universale: la realtà è la rete tessuta fra i tanti tempi locali dalla possibilità di scambiarsi segnali. Da vicino, l'orizzonte è un luogo normale. Da lontano, è il luogo dove si ferma il tempo. 

[...]

Questo è infine il rimbalzo di una stella di Planck: una scorciatoia per il futuro. Un modo per nascondersi sicuri un attimo, mentre fuori scorrono lenti gli eoni del tempo.

Recensione.

In un universo in equilibrio, come nella vasca dopo che si è acquietata l'onda, nessun fenomeno ci permetterebbe di distinguere il passato dal futuro. Non potremmo dire in che direzione va il tempo.

Ma ci sarebbe una conseguenza ancora più radicale, per noi: non ci potrebbero essere i nostri pensieri. Non potremmo osservare, ragionare, perche per pensare dissipiamo energia. Non avremmo sensi, perché i sensi registrano, cioè sono memorie. Quindi non funzionano in una situazione di equilibrio. Non potremmo a scoltare musica, perché la musica esiste nella nostra testa in quanto ricordiamo le note precedenti. Non esisteremmo come esseri pensanti e senzienti.

E perché per pensare è necessario il disequilibrio che ci è così naturale pensare a un tempo orientato e così difficile accettare l'idea che l'orientazione del tempo non sia fondamentale. Il tempo nel nostro pensiero è orientato perché il nostro pensiero è esso stesso un fenomeno irreversibile. Perché noi siamo fenomeni irreversibili.

In una versione naturalizzata di Kant, possiamo dire che l'esistenza di una freccia del tempo - cioè delle tre condizioni del paragrafo precedente: disequilibrio, separazione dei sistemi e lunghi tempi di rilassamento - è una condizione necessaria a priori per la coscienza, perché la conoscenza è un fenomeno naturale in esseri naturali come noi, la cui sensibilità, i cui pensieri sono un fenomeno macroscopico che dipende proprio da questa freccia del tempo.

Ecco finalmente la risposta alla domanda sul perché ci sia così difficile pensare alla natura non orientata del tempo: perché il nostro pensiero è figlio dell'orientazione del tempo, è uno dei prodotti del disequilibrio iniziale.

[...]

Il Tempo non è la Mappa della Realtà: è una forma di Stoccaggio della Memoria. 

Recensione.

Trovo francamente encomiabile questo doppio passaggio.

(L'assenza di maiuscole all'inizio del periodo, dopo i punti e per i nomi propri è una - irritante, e pari solo al fatto, osservato dall'esterno, cioè da lettore, di citare nel testo una dozzina di volte Hal Haggard chiamandolo sempre e solo per nome, anche nell'indice, pur, ovviamente, col beneplacito del prima studente e poi collega: all'apparenza e di primo acchito può sembrare un atteggiamento paternalistico e non paritario, ma poi ecco che Rovelli c'infila un fotoritratto di Hal alla lavagna - scelta stilistica dell'autore relativa alla parte umanista del libro.)

quando scrivo ho in mente due lettori. uno non sa nulla di fisica [doppia negazione: e di grammatica!; NdR]: cerco di comunicargli il fascino di questa ricerca. l'altra sa tutto: cerco di offrirle prospettive nuove. per entrambi riduco al succo: a chi non sa nulla di fisica penso interessi solo l'essenziale, i dettagli sono fardelli inutili. a chi i dettagli li conosce già, non interessa certo sentirseli ripetere.

però in questo modo scontento - qualche volta perfino infastidisco - la categoria intermedia: chi queste cose un po' le conosce, magari senza essercisi immerso del tutto. gli studenti di fisica, per esempio. le peggiori recensioni che ricevo vengono da loro. capisco: innervosisce veder saltare dettagli studiati con fatica, e ancor più trovare le cose presentate in modo diverso da come sono scritte nei sacri libri. chiedo scusa a questi miei lettori...

ma c'è un altro motivo per cui talvolta infastidisco giovani addetti ai lavori: non uso il gergo. non chiamo le cose nel modo in cui sono chiamate nel mestiere. immaginate un marinaio che invece di «lasca la scotta della randa!», si senta gridare «lascia un po' andare la corda attaccata alla vela grande!»: gli prende uno sturbo. chi non è del giro, però, trova più comprensibile «lascia un po' andare la corda attaccata alla vela grande!» che non «lasca la scotta della randa!».

leggendo le ultime pagine, ragazzi e ragazze che hanno studiato queste cose da poco si saranno messi le mani nei capelli: «ma accidenti a rovelli: perché non chiama le cose col loro nome?». provo a rimediare: la lunga nota a cui rimanda l'esponente qui sotto è una traduzione nel gergo. dice le stesse cose delle pagine precedenti, ma in termini tecnici. i miei lettori laici non ne trarranno alcun giovamento - i miei lettori curiali si sentiranno un po' più a casa, e troveranno l'argomento più preciso.²⁸

[...]

28. Il paradosso dell'informazione nasce dall'idea errata che il numero totale di stati di un buco nero sia misurato dall'entropia di Bekenstein-Hawking, e quindi dall'area dell'orizzonte. Questa è una versione estrema dell'«olografia». Ne segue che l'evaporazione riduce il numero di stati: al tempo di Page non ce ne sono più a sufficienza per purificare la radiazione di Hawking. L'entropia di von Neumann deve cominciare a scendere, dando origine alla curva di Page. Deve quindi esserci un meccanismo che faccia uscire l'informazione. Questo argomento si basa su due assunzioni errate. La prima è che l'entropia di von Neumann sia sempre minore dell'entropia termodinamica. Questo è vero solo per sistemi ergodici e la dinamica in un buco nero certo non lo è, a causa della sua struttura causale che non permette l'equipartizione dell'energia fra interno e orizzonte. La parte del sistema causalmente disconnessa continua a contribuire all'entropia di von Neumann - per entanglement formato nel passato - ma non a quella termodinamica. Quando l'orizzonte evapora, la sua entropia termodinamica scende, ma l'entropia di von Neumann no, e permette all'informazione di restare all'interno. La seconda assunzione errata è che l'orizzonte sia un orizzonte degli eventi. È un orizzonte apparente, ma che sia degli eventi o meno dipende dalla gravità quantistica perché la curvatura esterna diventa planckiana prima della fine dell'evaporazione. Le deduzioni sul tempo di Page dipendono dal fatto che ci sia un orizzonte degli eventi, quindi da ipotesi (sbagliate) sulla gravità quantistica. Il calcolo del numero di stati in teoria delle stringhe riguarda un buco nero eterno, dunque solo orizzonti degli eventi. Riguarda il numero di stati distinguibili dall'esterno - dove stanno gli osservabili in questa formulazione. Sono stati dell'orizzonte, non stati di ciò che sta all'interno. L'informazione resta nel buco nero. Esce dopo che questo si è trasformato in un buco bianco capace di vivere a lungo.

Curiosamente, sia Kipling che Tolkien vengono ripetutamente citati tanto, qui, da Carlo Rovelli, quanto, per via del fatto che li ha pure tradotti, in "Lost in Translation", da Ottavio Fatica (si tratta in entrambi i casi d'amori letterari giovanili).

Recensione.

Copernico, Keplero, Galileo, Newton, Einstein.

ma quando ci sono disaccordi, ci sono anche dubbi: e se invece avessero ragione gli altri? che fare? leggere, cercare di capire le ragioni altrui, mettersi in dubbio. ma poi, se alla fine ci sembra ancora che siano loro a sbagliare, bisogna avere il coraggio di ascoltare la voce del dolce maestro: lascia dir le genti: sta come torre ferma, che non crolla già mai la cima per soffiar di venti. questo, in fondo, è fare scienza. l'obiettivo non è convincere chi ci sta intorno: l'obiettivo è arrivare a capire. la chiarezza si farà strada, seguendo il suo corso. con i suoi tempi. serve umiltà infinita per non fidarsi di se stessi. ma anche infinita arroganza, per avere la forza di andare per lo solingo piano. lo hanno fatto tutti coloro che hanno aperto strade.

("Ho provato, ho fallito. Non importa, riproverò. Fallirò meglio." - Samuel Beckett.) 

1915: gesso su lavagna in vece di trincee nel fango, nel sangue, nel vomito, nel piscio e nella merda.

Il primo a sbagliare è stato Einstein.

Da Karl Schwarzschild a David Finkelstein.

«L’esperienza più bella che possiamo avere è il senso del mistero. È l’emozione fondamentale, la culla della vera arte e della vera scienza. Chi non lo sa e non può più meravigliarsi, è come morto, i suoi occhi sono offuscati.» - Albert Einstein, citato in epigrafe al libro.

D'altra natura.

Recensione.