Dio non gioca a dadi con il mondo:

I paradossi della MQ

"Le nostre prospettive scientifiche sono ormai agli antipodi fra loro. Tu ritieni che Dio giochi a dadi con il mondo: io credo invece che tutto obbedisca ad una legge, in un mondo di realtà obiettive, che cerco di afferrare per via totalmente speculativa. Lo credo fermamente, ma spero che qualcuno scopra una strada più realistica o meglio un fondamento più tangibile di quanto non abbia saputo fare io. Nemmeno il grande successo iniziale della teoria dei quanti riesce a convincermi che alla base di tutto vi sia la casualità, anche se so bene che i colleghi più giovani considerano questo atteggiamento come un effetto di arteriosclerosi. Un giorno si saprà quale di questi due atteggiamenti istintivi sarà stato quello giusto."

                                                                Albert Einstein

 Effettivamente è assai strano pensare che allo stato primo la materia sia governata dal caso... quasi che secoli, millenni di ricerca abbiamo portato l'uomo nuovamente sotto il dominio di Ananke, il Fato, la più alta divinità greca...

Ed è per questo che i più grandi scienziati, padri fondatori stessi della MQ, abbiano cercato di esplicitare l'assurdità  nuova strada imboccata dalla loro teoria attraverso paradossi.  Uno dei più conosciuti:

IL GATTO DI SCHRODINGER

L'esperimento ipotizzato da Schrodinger è un estremizzazione di quello che realmente dovrebbe avvenire in natura:

Avete davanti a voi una scatola:

prendete un gatto, un atomo radioattivo, e una lattina di materiale radioattivo. Chiudete la scatola e la mettete da parte.

Vi hanno assicurato che l'atomo decadrà entro un giorno, in quel momento verrà attivato un dispositivo che farà aprire la lattina, e di conseguenza morire il gatto a causa dei gas tossici emessi.

Dopo una giornata vi ritrovate nuovamente con la scatola in mano:

Cosa vi aspettate di trovare?

Non ci vuole molta fantasia a rispondere, sono possibili solo 2 combinazioni:

Gatto vivo- atomo integro     Gatto morto- atomo disintegrato

Sembrerà, però scontato a tutti che nell'istante in cui voi vi accingete ad aprire le sorti dell'animaletto siano già segnate...

La meccanica quantistica, invece, vi dice che il gatto si troverà in una condizione stranissima:

nè vivo, nè morto

Per capirci, è come se la natura avesse preso le vostre due combinazioni e proprio nell'istante in cui voi aprirete la scatola ne estrarrà una:

sarà questa quella che voi vedrete

Siete VOI in un certo senso a decidere riguardo alla sorte del gatto, che restano in bilico per tutto il tempo precedente.

A questo punto Wigner si chiese: perchè le leggi della MQ non devono valere anche per voi che aprite la scatola, ma solo per quello che c'è dentro? 

Naturalmente voi avete una posizione privilegiata...

 

 

In termini matematici le due combinazioni rappresentano i 2 picchi della funzione d'onda descrivente il fenomeno

I due picchi hanno la stessa ampiezza, questo significa che se ripeteste l'esperimento 100 volte, nella metà dei casi trovereste il gatto vivo, e nell'altra morto

Una volta aperta la scatola uno dei due picchi collasserà, in questo modo la funzione d'onda avrà valore nullo tranne che in corrispondenza della combinazione gatto vivo- atomo integro. 

 

 

Il fatto che le leggi della MQ però non coinvolgano anche l'osservatore non fa altro che elevare questo ad una posizione privilegiata...

Che strano mondo!

Tuttavia è proprio questo in nostro, il vostro mondo... 

E la MQ è la teoria che ha descritto  fin nei minimi particolari, e sempre con successo la natura a livello fondamentale...

 

Il prossimo passo sarà quindi 

"legarla" ad altre teorie ...