| Se buttiamo una palla in aria, questa raggiungerà una certa altezza, dopodiché ricadrà verso il basso. Più forte la lanceremo, più in alto andrà. Laplace calcolò l'altezza raggiunta da un corpo, in base alle diversa velocità iniziale e trovò che la crescita non avveniva parallelamente: per raggiungere un'altezza elevatissima non era necessaria una velocità elevatissima. Ad una velocità di 40.000 chilometri orari ( solo 20 volte più veloce del supersonico Concorde ) disse lo studioso francese, l'altezza raggiunta diventerà elevatissima, tendente all'infinito. Questa velocità è chiamata velocità di fuga dalla superficie terrestre ed è la velocità che deve raggiungere qualsiasi razzo diretto verso la Luna o verso altri pianeti.
Essendo un matematico, Laplace risolse questo problema per tutti i corpi sferici, non solo per la Terra. Trovò una formula molto semplice che ci dice che la velocità di fuga V è data da:
V = ( 2 G M / R )½
dove G è una costante che definisce l'intensità della gravità, M è la massa o la quantità di materiale ed R il raggio. Questa formula ci dice che oggetti piccoli ma massivi ( con un alto valore di M ed un basso valore di R ), hanno valori elevati della velocità di fuga. Per esempio, se potessimo comprimere la Terra ad ¼ delle dimensioni attuali, la velocità di fuga raddoppierebbe. Questa semplice deduzione, ha dato un risultato uguale a quello ottenuto dall'intera Teoria della Relatività.
La luce viaggia ad una velocità di oltre 1 miliardo di chilometri all'ora e nel 1905 Albert Einstein provò che nulla può viaggiare ad velocità superiore a questa. La formula appena vista, può essere cambiata per sapere quale raggio deve avere un oggetto, la cui velocità di fuga corrisponde a quella della luce.
R = ( 2 G / c2 ) M
dove c è la velocità della luce. Questo raggio particolare R è noto come "raggio di Schwarzschild" in onore dell'astronomo tedesco che per primo lo determinò partendo dalla Teoria della relatività. In questo modo, sappiamo che il raggio di Schwarzschild della Terra è inferiore ad un centimetro, rispetto al suo raggio attuale di 6.357 chilometri. Nella tabella sottostante sono elencati i valori per alcuni altri oggetti astronomici.
Può sembrare strano paragonare la luce ad un razzo vettore o ad una palla, ma fu proprio Einstein a dimostrare che la luce può essere considerata come un insieme di particelle , chiamate fotoni, dotate di massa o più correttamente energia, in virtù della famosa formula
E = M c2
che pone in relazione l'energia E e la massa M. I fotoni viaggiano sempre alla stessa velocità, quella ovviamente della luce, ma quando partono da un oggetto dotato di gravità, perdono energia e, ad un osservatore esterno, appaiono arrossati. Se i fotoni provengono da un buco nero, questa perdita di energia sarà completa e diventeranno completamente invisibili.
Se anche la luce non viaggia ad una velocità sufficiente a raggiungere il valore della velocità di fuga, ( e niente abbiamo detto viaggia più veloce della luce ), nessun segnale di alcun tipo potrà fuggire e l'oggetto sarà "nero". L'unica indicazione della presenza di questo oggetto sarà data dalla sua attrazione gravitazionale. Sulla sua superficie, questo oggetto si comporta proprio come si dovrebbe comportare un oggetto della sua massa, se potessimo camminarci, la sua gravità cioè, tenderebbe a farci "cadere" ( come avviene in misura enormemente minore sulla Terra )
Edited by Sè#9 - 12/5/2005, 13:39
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? Però allo stesso tempo anche affascinano 
