Entàngolment

Lorenzo Ceccherini | Il bassista non se lo incula nessuno |

La storia della fisica, dalla fine dell’800 in poi, e la storia dei contenuti della disciplina stessa, sono qualcosa di veramente intricato. Pur avendo smesso da lungo tempo di interessarmene, da molto lontano, mi pare di intuire che abbia continuato con decisione in quella direzione. Come ha scritto Richard Feynman in QED (1985):

«The theory of quantum electrodynamics describes Nature as absurd from the point of view of common sense. And it agrees fully with experiment. So, I hope you accept Nature as She is — absurd»

Mugshot di Feynman, dal badge dei tempi del Progetto Manhattan (un’esperienza odiosa ma dannatamente divertente, a sentir lui)

Così, gli scienziati degli ultimi centocinquant’anni, sono affondati in una ricerca febbrile, concitata, straniante, di verità oggettive sulle leggi della Natura, a livelli di profondità, teorica e pratica, inconcepibili. Fuori ci siamo noi, a non capire una mazza e, generalmente, a non interessarci di questi livelli della realtà, talmente incomprensibili e ardui da descrivere, da suonare, prima di tutto, irreali.

Verso la fine del liceo un amico mi aveva indirizzato verso la lettura di un libro che vedo ormai scomparso dalla distribuzione (così come il successivo a firma dei due autori), Il Cantico dei Quanti di Ortoli e Pharabod, un volume che intendeva raccontare la fisica quantistica con un profilo divulgativo ma per niente banalizzante. Non ricordo quasi nulla, se non il fatto che uno dei passaggi chiave della storia riguarda l’ineguaglianza di Bell e l’esperimento di Aspect. A distanza di tre decenni, devo dire che «Bell Aspect» fa abbastanza ridere. Ma, come spesso capita, non è questo il punto.

La questione si riconduce a quando al fisico John Stewart Bell venne in mente di espandere i concetti alla base del paradosso di Einstein Podolsky Rosen, mirato a suggerire l’incompletezza della descrizione della realtà fornita dalla meccanica quantistica. In pratica, non dovremmo fermarci alla natura probabilistica della «misura» della realtà ma dovremmo anche riconoscere che il livello di informazioni sia intrinsecamente incompleto e che quindi una serie di proprietà e attributi («variabili») delle particelle elementari siano, a tutti gli effetti, nascosti ma causalmente efficaci. Efficaci al punto di appartenere letteralmente al contesto di due (magari anche tre, ma in questi esperimenti si parla sempre di due, mah!) particelle, tanto che un cambiamento nella prima si riflette istantaneamente anche nella seconda, a prescindere, per dirne una, dalla distanza. Un po’ un pugno in pancia al buon senso e quel poco che abbiamo assimilato delle teorie moderne, tipo che la velocità della luce è un limite invalicabile. Tra gli altri aspetti finisce in seria difficoltà anche il principio di indeterminazione di Heisenberg, che dice che, a livello subatomico, più ne sai di una cosa meno ne sai di un’altra e non puoi portarti a casa entrambe le informazioni. Qui, invece, avremmo conservazione e trasmissione perfette di informazioni in barba alla distanza. Wow.

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Chiaro tutto no? Meglio chiedere a Aspect, nel caso.

Insomma, senza menare troppo il can per l’aia (un altro povero animale domestico che nulla ha a che vedere con i nostri tormenti esistenziali e cosmologici) rischiando di dimostrare, oltretutto, un bel po’ di incompetenza, arriviamo al punto in cui capiamo che Bell dice che delle due l’una: o le presupposte variabili nascoste sono locali (cioè vincolate al contesto in cui si trovano le particelle esaminate) e questo contraddice la teoria quantistica oppure sono non-locali (in pratica se ne fottono del dove) e allora, a queste condizioni, la meccanica quantistica resta valida. Indovinate un po’? Buona la seconda. Alain Aspect, fisico francese, entra in gioco come lo scienziato che ha condotto l’esperimento, tra il 1980 e il 1982, rilevatosi come il più convincente nel dimostrare che Bell aveva ragione. Qualche decennio dopo, cioè qualche settimana fa, al Fermilab di Chicago un team di scienziati ha dimostrato la fattibilità del «teletrasporto» di informazioni a livello quantistico. La trama si infittisce! Basta avere un po’ di decenni di pazienza.

Quando provo a riflettere sui temi della fisica si aprono un sacco di parentesi, non c’è modo di evitarlo, vuoi per i contenuti tecnici difficilmente processabili, vuoi per il senso di sperdimento. Come diceva Feynman, il ritratto della natura che ne viene fuori è veramente assurdo. A questo poi dobbiamo aggiungere che la gente, in gran parte, non è manco arrivata al copernicanesimo. Tolomeo e il geocentrismo, con tutti i suoi corollari, ancora imperano.

Quel concetto di legame tra particelle che le mette in grado di «comunicare» è stato definito, molto ficamente, quantum entaglement, a partire dalla traduzione di una espressione (Verschränkung) utilizzata da Erwin Schrödinger in una lettera a Einstein.  Schrödinger stesso, ragionando nel filone di pensiero che metteva in discussione gli aspetti brutalmente controintuitivi della meccanica quantistica, nel suo ultrafamoso esperimento mentale del gatto, ha rappresentato il paradosso, eclatante quando si presuppone di far interagire livelli macroscopici e quantistici, della cosiddetta sovrapposizione quantistica, uno dei capisaldi della teoria: stati diversi coesistono, si sovrappongono, a certe condizioni, entro certi limiti di tempo e interazione, e sono validi tutti e due, senza alcuna contraddizione. Nell’esperimento mentale il gatto è letteralmente vivo e morto fino a che, in termini tecnici, la funzione d’onda (probabilistica) non collassa e non rivela all’osservatore come risolvono le cose. Collegato a tutto ciò abbiamo anche il tema, assai sostanzioso, del problema della misura. Ce lo risparmiamo, ma mette capo a riflessioni esistenziali profondissime sul nostro rapporto con la conoscenza della realtà e su quanto siamo inestricabilmente coinvolti (entagled, proprio) nel contesto di quel che stiamo credendo di misurare da una posizione «neutra». Non c’è quella posizione neutra, cartesiana, ve la potete scordare.

Per Schrödinger il punto era se si potessero effettivamente applicare certi concetti a sistemi che coinvolgono livelli dimensionali macroscopici. Nell’introdurre l’esperimento la sua premessa, difatti, è di definire certi scenari come «ridicoli». Doveva essere un po’ una messa alla berlina e invece sui siti di Redbubble e Spreadshirt ci sono migliaia di risultati, magliette, gadget e merchandising vario, ispirati alla travagliata vicenda del felino ipotetico.

Animale saggio e sensato, non ci vuole entrare.

Tutto il terreno maldestramente fin qui descritto vede giocarsi varie partite, veramente a tutto campo, sull’interpretazione della vita, l’universo e tutto il resto, a colpi di formulazione teoriche e lunghe avventure sperimentali. Perché no dimostrazione = no truth, non siamo a disquisire della natura divina o meno del padre, del figlio, dello zio, del cugino, potendoci inventare fregnacce sulla base di chi ha la barba più lunga o la cattedra più alta, moltiplicando enti e intercessioni di santi e terze parti abbozzate all’impronta.

Se l’idea del gatto sovrapposto a sé stesso nei due stati estremi vivo-morto continua a mettervi a disagio, sia per la vetustà dell’approccio (la vita senziente non umana non vale un cazzo), per l’inclinazione un po’ nazi (l’acido cianidrico come vettore di morte) o per l’analogia esistenziale del vivere intrappolati in una scatola sottoposti all’arbitrio mortale di forze invisibili, potete senz’altro continuare a seguirmi, I will show you fear in a handful of dust.

Una delle conseguenze dell’ineguaglianza di Bell è la possibilità di alimentare una delle numerose interpretazioni concorrenti, quella che nasce dalla many worlds interpretation formulata da Hugh Everett III, che è solo una teoria però vedi mai che sia quella giusta: l’idea (angosciante, no?) che il minimo frullare di particella elementare dia luogo a versioni alternative di questo universo, e che quindi esista comunque un numero sconcertante di universi con dentro questo pianeta, sempre con sopra questa razzaccia qui. Immaginate uno sgorgare continuo, sempiterno, di infiniti piccoli inutili universi, incluso questo, dove le differenze sono limitate al fatto che vostro cugino si chiama Mario invece di Bruno. O che i taxi sono blu invece che bianchi o gialli. Che la verza al supermercato ieri veniva 0,95 al chilo e non 0,98. Che alle ultime elezioni avete votato quegli altri. Che la vostra squadra preferita ha vinto lo scudetto quest’anno e non cinquantadue anni fa. Che il vigile urbano che vi fa la multa ha un calzino bucato anziché no. Che David Bowie è il famoso Duca Nero. Che il vostro gatto è ancora vivo.

O che tutto è esattamente uguale ma voi non esistete.

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Disclaimer: l’autore non ha proprio nessuna qualifica professionale o accademica che lo identifichi come anche soltanto minimamente autorevole nel presentare i temi contenuti nel presente pezzo. Nondimeno, ne aveva voglia, e l’ha fatto.

Trivia: il figlio di Hugh Everett III è Mark Oliver Everett, frontman degli Eels, gruppo di cui conosco un solo pezzo, grazie a MTV e alla beata quasi nullafacenza di un tempo, troppo breve e ormai troppo lontano.

Un po’ una lagna (ma fatta bene) rispetto alla roba che mi piace di più, ma me la ricordavo!

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(Quasi)