Fortnite e il Buco Nero

pubblicato in: Scienza & Giochi | 0

Da poche ore i server di Fortnite non sono più normalmente raggiungibili: una sorta grosso buco nero occupa la schermata di gioco.

È quello che è accaduto durante l’evento finale della decima stagione di questo gioco, ormai conosciuto da tutti per essere gratuito, molto apprezzato da una fascia relativamente giovane e per la sua modalità Battle Royale.

Invece che un normale annuncio della stagione successiva, i giocatori hanno assistito all’intero mondo di gioco risucchiato da un enorme buco nero. Ma cos’è un buco nero? Andiamo a scoprirlo insieme!

Massa e densità

Immaginiamo di pesare un frammento di un materiale spugnoso: se, successivamente, andiamo a comprimere con le dita questo oggetto, fino a renderlo sottile, e poi lo riponiamo nuovamente sulla bilancia ci accorgeremo che la sua massa non è cambiata nonostante abbiamo notevolmente ridotto il suo volume.

Quello che abbiamo fatto è aumentare la densità del materiale, cioè il rapporto tra la sua massa e il volume occupato, nello specifico riducendo quest’ultimo.

Questo fenomeno può avvenire anche in ambito spaziale: i gas che formano le stelle, soggetti sia a forze che tendono ad espanderli (come le reazioni nucleari delle stelle, di cui abbiamo parlato in questo articolo) e altre che tendono a comprimerli (come la gravità), alterano continuamente il proprio volume in base a quale delle due forze vince sull’altra.

Gravità

L’accelerazione di gravità di un corpo celeste dipende sia dalla sua massa totale, sia dalla distanza dal centro del pianeta, secondo la seguente formula (dove A è l’accelerazione, G è un fattore costante calcolato da Newton, M è la massa del corpo celeste e R la sua distanza)

Normalmente tale quantità è calcolata sulla superficie del corpo, che può essere più o meno distante dal centro in base, ovviamente, alla densità del corpo celeste. 

Potremmo infatti trovarci di fronte a pianeti con la stessa massa, ma uno molto più grande dell’altro, o con le stesse dimensioni ma di masse notevolmente diverse: in entrambi i casi l’accelerazione di gravità sulla superficie sarebbe molto diversa e inferiore se un pianeta ha la stessa massa ma è più grande, superiore se ha lo stesso volume ma più massa.

Immaginando di poter ridurre le dimensioni di un pianeta ma mantenere costante la sua massa, l’accelerazione subita sulla sua superficie continuerà a crescere finché…

Velocità di fuga

Si chiama velocità di fuga di un corpo celeste la velocità necessaria al decollo (immaginando che non venga ulteriormente sospinto) per abbandonare il suo campo gravitazionale ed essere, sostanzialmente, liberi di allontanarsi da esso a piacere.

Tale velocità di fuga è circa 40000 km/h per la terra e si calcola uguagliando l’energia cinetica di un corpo (più informazioni quì) a quella gravitazionale, ottenendo così la seguente formula

Come si nota dalla formula, questa velocità cresce all’aumentare della massa del pianeta e al diminuire del suo raggio: aumenta cioè con la densità del pianeta.

Di fronte a un corpo celeste estremamente denso, sono necessarie velocità di fuga sempre maggiori. Queste continuano a crescere finché non raggiungono la velocità massima ottenibile all’interno del nostro universo..

Velocità della luce

La teoria della relatività ci ha mostrato, a inizio 900, che la velocità maggiore raggiungibile da un corpo nel nostro universo è quella della luce, pari a circa 300.000 km/s: nello specifico, se il corpo ha anche pochissima massa, l’energia necessaria per raggiungere questa velocità diventa infinita ed essa risulta dunque, di fatto, irraggiungibile.
Sono la luce, le cui particelle, i fotoni, sono privi di massa, riesce andare a tale velocità.

Esiste però un limite dopo il quale neanche la luce ha una velocità di fuga sufficiente per sfuggire alla sua attrazione gravitazionale: questo limite è definito dal Raggio di Schwarzschild, che si ottiene ponendo la velocità di fuga di un corpo pari a quella della luce e invertendo la precedente formula

Quando un corpo con una certa massa arriva a occupare uno spazio inferiore a quello della sfera del suo raggio di Schwarzschild, neanche la luce riesce a sfuggirgli: è così che si crea un buco nero!

Il Buco nero

Il buco nero risulta quindi essere un corpo la cui massa è stata compressa a tal punto che neanche la luce riesce a sfuggirgli: sul suo bordo possono ancora avvenire eventi peculiari che ci permettono di osservare i suoi effetti, motivo per cui siamo riusciti, per la prima volta quest’anno, a fare una foto di un buco nero… o meglio, del suo anello di accrescimento!
Si tratta del materiale circostante il buco nero che, accelerato dalla sua gravità, raggiunge tali temperature da riuscire a emettere luce… finché non arriva così vicino da impedire anche ad essa di sfuggire al suo letale abbraccio.

Risultati immagini per black hole photo

Se questo articolo ti è piaciuto, seguici su facebook e su ludomedia e dai un’occhiata anche ai seguenti articoli:

-Polvere da sparo nei giochi ambientati nel rinascimento
-La Scienza di Death Stranding
-La Scienza di Assassin’s Creed
Danni Elementali: il fuoco!
-L’alchimia in The Witcher

Lascia un commento

Il tuo indirizzo email non sarà pubblicato. I campi obbligatori sono contrassegnati *