Letture quantistiche della domenica

"Il nostro intuito alimenta da sempre un principio fondamentale: per muovere un sasso (o qualunque altro oggetto) dobbiamo toccarlo. O toccare un bastone che tocca il sasso. 

O dare un ordine che attraversa l’aria sotto forma di vibrazioni che raggiungono l’orecchio di una persona che ha un ramo con cui può toccare il sasso. E così via. Più in generale, intuiamo che le cose possono esercitare un effetto solo su altre cose che siano accanto a loro. Se A ha un effetto su B ma senza essere vicino a B, allora l’effetto deve essere indiretto, cioè deve essere qualcosa che viene trasmesso grazie a una catena di eventi in cui ciascun evento porta direttamente al successivo, in modo da coprire la distanza tra A e B. Ogni volta che ci sembra di aver trovato un’eccezione all’intuizione, per esempio interruttori che accendono i lampioni della città (ma poi ci rendiamo conto che il processo avviene grazie a cavi elettrici) o le trasmissioni radiofoniche (ma poi ci rendiamo conto che si propagano grazie alle onde radio), ci accorgiamo che pensandoci meglio non si tratta affatto di un’eccezione. Ovvero, non troviamo un’eccezione nell’esperienza quotidiana del mondo. 

Indichiamo questa intuizione come «principio di località». 

La meccanica quantistica ha ribaltato molte intuizioni, ma nessuna tanto radicata quanto la località. E questo ribaltamento porta con sé una minaccia, ancora irrisolta, alla relatività speciale di Einstein, un fondamento della fisica moderna." (David Z. Albert e Rivka Galchen)

"Per quelli che hanno una educazione tecnica in fisica sembra che l'interpretazione Everett-Wheeler-Graham dell'indeterminazione quantistica una volta fatte poche aggiunte si possa dimostrare corretta. Per quelli che questa educazione non ce l'hanno occorre una piccola spiegazione.

La fisica, da qualche anno a questa parte ha avuto un problema centrale: che c'è di sbagliato nella meccanica quantistica? La meccanica quantistica è un metodo per calcolare i valori a livello atomico e sub-atomico, un po' come la meccanica newtoniana si può usare per calcolare valori su scala più ampia. Le formule newtoniane possono predire dove cadrà un sasso se qualcuno lo butta per aria, le formule quantistiche cercano di fare la stessa cosa per gli atomi.

Ma non ha mai funzionato in modo giusto. La fisica newtoniana, la fisica del mondo reale, esce fuori sempre con una specifica risposta... potrebbe non essere la risposta giusta, diciamo, se si è dimenticato qualche fattore o si è letto male qualche misura, ma è pur sempre una risposta unica. La fisica quantistica, invece, produce sempre più di una risposta e TUTTE sono tecnicamente e matematicamente corrette. Viene chiamata "indeterminatezza". Newton dice che il sasso cadrà QUI, la meccanica quantistica dice che il sasso cadrà QUI e QUI e QUI.

Questo, naturalmente è impossibile.

Nel mondo reale non puoi avere più di una risposta. Non è una questione di gettare un sasso e stare a vedere dove cadrà. Le formule già forniscono una risposta, e solo una. Fine." (Greg Knauss)

Buona domenica, oggi vi propongo la lettura di un articolo sulle implicazioni profonde della "rivoluzione quantistica", da cui ho tratto il primo incipit

Sfida quantistica alla relatività speciale

(pubblicato su Le Scienze nel 2009)

di David Z. Albert e Rivka Galchen

e ancora un altro articolo, meno scientifico e corposo, ma certamente molto paradossale e provocatorio, da cui ho tratto il secondo incipit

La scimmia di Schrödinger 

di Greg Knauss

In conclusione, una provocazione mia: nella vostra esperienza quotidiana non vi  è mai capitato di imbattervi in qualche eccezione al "principio di località"? Sono certo che molti di voi potrebbero testimoniarne tante di eccezioni, ma il pensiero scientifico moderno è riuscito a farne un tale tabù che pochi si azzardano a metterlo in discussione, quasi fosse dichiararsi d'essere superstizioso, irrazionale, fuori di senno. Coraggio, siete sicuri al 100% che non esistano persone in grado di passare attraverso a un muro?

• David Z. Albert è docente di filosofia alla Columbia University di New York. Ha conseguito la laurea in fisica presso il Columbia College e il dottorato in fisica teorica presso l'Università Rockefeller.
• Rivka Galchen, scrittrice, è stata professore associato nella sezione di scrittura della School of Arts della Columbia University. 
• Greg Knauss è un umorista/blogger statunitense e programmatore.