I migliori libri sui buchi neri

La prima immagine di un buco nero giunta nell’aprile 2019 ha riportato in alto, in modo spettacolare, l’interesse verso questi corpi celesti. Ecco una selezione dei migliori libri sui buchi neri per tutti coloro che volessero capirne di più sulle teorie al momento più accreditate, e come esse sono correlate ad altre, fondamentali domande sulla fisica e la realtà tutta.

Nella nostra selezione vi presentiamo grandi classici (come i libri di Stephen Hawking) e volumi più recenti (come I buchi neri. Misteriosi protagonisti dell’evoluzione delle galassie); tutte le edizioni dei libri che vi consigliamo sono le più aggiornate disponibili a febbraio 2023. La ricerca scientifica non si ferma e i buchi neri sono argomento quanto mai “caldo”; ne sono la prova i tanti volumi dedicati all’argomento che vengono pubblicati senza sosta a livello italiano e internazionale. Nel 2023 abbiamo aggiunto tre nuovi volumi editi di recente per mantenere la nostra lista al passo coi tempi.

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Buchi neri e salti temporali. L’eredità di Einstein

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Nel 1915 Einstein completò le leggi della relatività generale, segnando una svolta nella concezione dello spazio e del tempo. Si apriva così la nuova frontiera degli studi sul misterioso fenomeno astronomico dei buchi neri. In questo volume, Kip Thorne racconta le scoperte e le false piste della ricerca sull’argomento, da Einstein a Hawking, esamina le conseguenze della teoria dello spazio curvo e le possibilità offerte dalla fisica dei quanti, fino a prendere in esame l’ipotesi dei “wormholes”, ovvero le scorciatoie che permetterebbero di viaggiare da un punto all’altro dell’universo più rapidamente della luce. Combinando princìpi fisici comprovati e geniali intuizioni, “Buchi neri e salti temporali” dimostra la sorprendente capacità della mente umana di sondare – tra sbalzi, vicoli ciechi e sforzi di comprensione – le complessità dell’universo e di rivelare l’intima semplicità, l’eleganza e la meravigliosa bellezza delle leggi fondamentali che lo governano. Il libro, rigoroso ma accessibile, contiene un glossario e delle note di approfondimento.

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Dal big bang ai buchi neri. Breve storia del tempo

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“Dal big bang ai buchi neri” (conosciuto anche con il titolo originale “A brief History of Time”) è ormai diventato un classico della divulgazione scientifica. In questo libro Stephen Hawking, una vera e propria icona della cultura moderna, affronta i quesiti che l’uomo si pone da sempre e a cui la scienza è in grado di fornire risposte sempre più convincenti: Quando è cominciato il tempo? Il cosmo è destinato a espandersi per sempre, o un giorno comincerà a contrarsi? Nel creato c’è posto per un creatore? In futuro il tempo comincerà a scorrere indietro? Questa edizione, arricchita con numerose foto dello spazio provenienti dai più importanti centri di osservazione astronomica offre al lettore uno sguardo di prima mano sull’universo in cui siamo immersi.

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Dove il tempo si ferma. La nuova teoria sui buchi neri

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Alla metà degli anni Settanta, Stephen Hawking fece una serie di scoperte inquietanti, secondo cui i buchi neri potrebbero evaporare, o anche esplodere, e distruggere tutta l’informazione della materia caduta al loro interno. I fisici hanno impiegato i successivi quarant’anni a mettere ordine alle conseguenze di questo risultato, finora indimostrato. In queste due lezioni, Hawking ritorna sul tema chiave della sua ricerca per raccontarci qual è il punto della situazione, e cosa rimane da capire sullo spazio, sul tempo, sulla nostra parte nell’universo. “I buchi neri rappresentano una sfida al principio più fondamentale che riguarda la prevedibilità dell’universo e la certezza della storia”, scrive. E ci coinvolge nell’ultima puntata di un’appassionata disputa scientifica, iniziata parecchi anni fa, tra la fisica classica della relatività generale e la fisica quantistica.

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Buchi neri e universi neonati

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I saggi raccolti in questo volume costituiscono la “summa” delle più recenti posizioni di Hawking e introducono idee nuove e ipotesi ancora al vaglio della comunità della scienza (come il concetto di “tempo immaginario” e la sua funzione nella vita dell’universo), discutono la possibilità che proprio nei buchi neri stia racchiuso il segreto della nascita del cosmo, e offrono una panoramica degli sforzi della scienza contemporanea per raggiungere il suo obiettivo più ambito: l’elaborazione di un’unica teoria che dia ragione di tutti i fenomeni osservati nell’Universo, dalla vita delle galassie a quella delle particelle subatomiche.

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I buchi neri

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I buchi neri hanno il fascino delle cose misteriose e allo stesso tempo sono l’esito teorico necessario di una grande teoria, quella della relatività di Einstein. Come se non bastasse, esistono davvero e oggi ne abbiamo le prove. All’inizio non erano altro che una possibile soluzione matematica delle equazioni della relatività generale, ma lo stesso Einstein pensava che fossero solo una speculazione teorica, non oggetti reali. Osservazioni cosmologiche successive, negli anni sessanta e settanta, hanno però reso i buchi neri una realtà tangibile. Si tratta di residui di stelle esplose e collassate su se stesse, quantità enormi di materia superdensa talmente massiccia che il campo gravitazionale tutt’attorno si chiude su se stesso. Ciò significa che la velocità di fuga dall’interno di un buco nero è maggiore della velocità della luce o, in altre parole, che non importa quanto forte tiriate: da dentro un buco nero non può uscire niente.

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I buchi neri. Misteriosi protagonisti dell’evoluzione delle galassie

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Nel nostro immaginario sono sinonimi di mistero e distruzione; la fantascienza li ha spesso rappresentati come passaggio verso irraggiungibili universi paralleli; la ricerca scientifica ci ha mostrato che al centro delle galassie esistono buchi neri con masse fino a dieci miliardi di volte quella del Sole. Ma sappiamo veramente che cosa sono i buchi neri e quali caratteristiche hanno? Come si può dedurne la presenza nello spazio? Come influenzano la vita delle galassie? In questa nuova edizione aggiornata, tutto quello che si sa su questi oggetti cosmici dal cuore di tenebra, che sono uno dei temi più affascinanti dell’astrofisica contemporanea. Edito nel 2019.

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Buchi neri, «wormholes» e macchine del tempo

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Quanto è grande l’universo? Che cosa c’è dentro un buco nero? Chi ha inventato il tempo? Appassionati di scienza e aspiranti crononauti si preparino a un viaggio nelle pieghe dello spaziotempo, sotto la guida di un fisico e comunicatore scientifico. Se avete sempre desiderato viaggiare nel tempo e vi affascinano concetti apparentemente esotici come buchi neri, “wormholes” (cunicoli spazio-temporali) e universi paralleli, questo è il libro che fa per voi. Jim Al-Khalili riesce a coniugare il suo entusiasmo da fan di “Star Trek” con il rigore scientifico del vero esperto, spiegando con chiarezza e grande vivacità le idee fondamentali alla base della fisica moderna, dalla legge di gravitazione di Newton alle teorie della relatività di Einstein, fino al Big Bang e all’osservazione delle onde gravitazionali con uno stile brillante e divertente.

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I paradossi dei buchi neri. Una spiegazione elementare per comprendere l’universo

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Negli ultimi anni, buona parte delle ricerche di fisica teorica e di fisica sperimentale si è concentrata sui buchi neri; ne sono un esempio la cosiddetta fotografia di quello che si trova nel cuore della galassia Messier 87 o la rilevazione delle onde gravitazionali causate dalla fusione di due di essi. Ciò porta a riproporre alcune domande fondamentali: qual è la loro natura? E, di conseguenza, come conciliare meccanica quantistica e relatività generale? Le risposte portano a sorprendenti conclusioni, che vanno al di là della fisica stessa e toccano importanti questioni filosofiche e concettuali riguardanti la natura della realtà che ci circonda.

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Manuale di sopravvivenza ai buchi neri

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Stai viaggiando nel cosmo con la tua astronave. All’improvviso ti trovi di fronte a una totale assenza di luce: un buio su sfondo nero circondato da stelle, una misteriosa oscurità in apparenza priva di massa che ti attrae, per sfuggire alla quale devi aumentare gradualmente la potenza dei retrorazzi. Non devi oltrepassare il punto di non ritorno, quello dopo il quale, per salvarti, dovresti spingere i motori fino a superare i 300 000 chilometri al secondo della velocità della luce. Perché niente è più veloce della luce, e quindi inizieresti a precipitare all’infinito.

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La guerra dei buchi neri

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In questo nuovo libro il cosmo di Susskind diventa ancora più bizzarro. Con la loro capacità di fagocitare qualunque cosa, i buchi neri erano già abbastanza angoscianti, ma per qualche tempo ai fisici si è prospettata addirittura la possibilità che questi vortici cosmici, ricavati dalle equazioni di Einstein, fossero divoratori di ordine e di informazione, oltre che di materia. Negli anni Settanta, Stephen Hawking ha mostrato che i buchi neri “evaporano”, emettono cioè radiazione termica, e rimpiccioliscono nel corso del processo sino a scomparire. Ne discendeva una domanda cruciale: l’informazione inghiottita dal buco nero riemerge oppure no quando il buco nero scompare? Hawking non aveva dubbi: “L’informazione viene cancellata per sempre”. A Susskind quell’affermazione è apparsa come una dichiarazione di guerra. Se Hawking aveva ragione, infatti, sarebbe stata la fine del determinismo quantistico, la violazione del fondamentale principio secondo il quale anche nell’informazione nulla si crea e nulla si distrugge.

Cos’è un buco nero?

Un buco nero è un corpo celeste con un campo gravitazionale così intenso da non lasciare sfuggire né la materia, né la radiazione elettromagnetica, ovvero una regione dello spaziotempo avente una curvatura sufficientemente grande, relativisticamente parlando, che nulla al suo interno può uscire all’esterno, nemmeno la luce. La velocità di fuga da un buco nero risulta superiore alla velocità della luce, ma poiché la velocità della luce è un limite insuperabile, nessuna particella di materia o radiazione può allontanarsi da quella regione.

In un tale corpo la gravità domina su qualsiasi altra forza, sicché si verifica un collasso gravitazionale che tende a concentrare lo spaziotempo in un punto di singolarità di curvatura infinita e di ‘’volume nullo’’; attorno al buco nero è presente l’orizzonte degli eventi, la superficie sferica chiusa – geometrica e puramente immaginaria – contenente l’oggetto massiccio, e che delimita la regione dello spazio nella quale si hanno tali condizioni “senza ritorno” ovvero la regione dalla quale classicamente non può uscire alcun segnale.