Scenario: vi trovate sullo Space Shuttle in orbita intorno alla terra e da Houston vi arriva l’ordine di trasferirvi ad una quota orbitale maggiore di quella in cui vi trovate adesso. Come fate?

Risposta: “l’orbita di trasferimento di Hohmann”.

Funzionamento: il diagramma mostra l’orbita di trasferimento di Hohmann che consente di trasferire lo Space Shuttle da un’orbita circolare più stretta ad una più larga. L’orbita di trasferimento è sostanzialmente un’orbita ellittica eseguita a metà che tocca sia l’orbita circolare che si intende lasciare (1 sul diagramma) sia l’orbita circolare più alta che si vuole raggiungere (3 sul diagramma). Il trasferimento (2 sul diagramma) è eseguito accendendo i motori dello Shuttle al fine di ottenere un’accelerazione che gli consenta di eseguire un’orbita ellittica; ciò fornisce energia all’ orbita dello Shuttle. Quando lo Shuttle ha raggiunto la sua orbita di destinazione, la sua velocità orbitale (e quindi la sua energia orbitale) viene incrementata nuovamente in modo da trasformare l’orbita ellittica in una, più larga, circolare.

Grazie alla reversibilità delle orbite, le orbite di trasferimento di Hohmann funzionano anche per portare la navicella da un’orbita più larga ad una più stretta; in questo caso, il motore della navicella è acceso in direzione opposta al suo percorso corrente, frenando la navicella e causando l’entrata della stessa in un’orbita più stretta, in maniera esattamente opposta al caso precedente.

Per quanto ne sappiamo, potremmo stare vivendo all’interno di un buco nero. È la teoria avanzata da alcuni cosmologi che hanno modificato le equazioni della Relatività Generale di Einstein e che cambia la nostra idea di ciò che avverrebbe nel core di un buco nero.

In un’ analisi del moto delle particelle che entrano in un buco nero, Nikodem Poplawski dell’ Università del Montana di Bloomington ha mostrato, insieme ai suoi collaboratori lo scorso Marzo, che all’ interno di ogni buco nero potrebbe celarsi un universo parallelo al nostro (Physics Letters B, DOI: 10.1016/j.physletb.2010.03.029). Dice Poplawski:

Forse, gli enormi buchi neri al centro della Via Lattea e di altre galassie costituiscono dei varchi per raggiungere universi paralleli.

Se ciò fosse vero - e si tratta di un grosso “se” - niente può escludere che il nostro stesso universo esista all’ interno di un buco nero.

Nella Relatività Generale di Einstein (RG), i punti dello spazio che ospitano un oggetto di massa infinita come i buchi neri sono detti “singolarità”. Che la singolarità sia effettivamente un punto di densità infinita o solo una inadeguatezza matematica della RG non è chiaro, poiché le equazioni della RG non valgono all’ interno dei buchi neri. In ogni caso, la versione modificata delle equazioni di Einstein usata da Poplawski elimina del tutto il concetto di singolarità.