I quanti smentiscono Einstein

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Autrice: Alice Dell’Acqua, Scuola Europea Varese, classe 6It 

Lo sfuggente mondo subatomico prova che anche il padre della fisica moderna può sbagliare

Anche i migliori sbagliano. Che siano i cento metri o la quinta declinazione, abbiamo tutti il nostro tallone d’Achille. Einstein compreso. Un team di scienziati della Griffith University (Australia), infatti, ha dimostrato l’esistenza di quello che lui aveva ironicamente liquidato come “ terrificante effetto a distanza”. La meccanica quantistica è sempre stata il cruccio dello scienziato tedesco. Questo ramo della fisica analizza i quanti, particelle fondamentali alla base dell’universo. Un mondo governato da affascinanti leggi e fenomeni che la meccanica classica non prevede.

Nell’articolo pubblicato il 24 marzo su Nature Communication, i ricercatori descrivono come uno stesso fotone (quanto della luce), con opportune tecniche, sia stato diviso in due identiche particelle. Ogni “metà” è stata poi inviata da ad un laboratorio diverso. Il risultato? Se il fotone A veniva individuato, il fotone B smetteva di esistere, e viceversa. Ma come spiegare questo comportamento, impossibile secondo la fisica classica? Con alcune delle più particolari proprietà dei quanti, come la superposizione. La funzione matematica che li descrive, infatti, determina solo la probabilità di incontrarli in un punto o in un altro. Di conseguenza esistono contemporaneamente in più luoghi, ma solo fino al momento in cui li misuriamo. In quell’istante, si dice che la loro funzione d’onda “collassa”: tutti i possibili stati, descritti in precedenza, si riducono a uno. L’atto del misurare “costringe” la particella a scegliere una posizione. Lo spettatore gioca quindi un ruolo fondamentale: l’osservazione non solo influenza l’informazione, ma la determina. Einstein sosteneva, al contrario, che le particelle avessero una loro vera posizione. Noi non eravamo semplicemente in grado di individuarla. Ma non era l’unico scettico. Oltre alla più famosa interpretazione “di Copenaghen”, su cui si basa l’esperimento, esistono altre scuole di pensiero, come l’interpretazione “statistica”, sostenuta dallo scienziato tedesco.

o-QUANTUM-ENTANGLEMENT-facebookLe peculiarità non finiscono qui: per via dell’entanglement, o correlazione, queste particelle possono essere “legate” in modo che il comportamento di una influenzi quello dell’altra a livello non locale, cioè a distanza. Questo effetto può essere ottenuto naturalmente, quando i quanti si generano da uno stesso processo (come il decadimento radioattivo), o in laboratorio. L’esperimento della Griffith University combina le due proprietà. Prima della misurazione, il fotone esisteva in entrambi gli stati; ma quando il laboratorio A lo localizzava, era “costretto” ad assumere quella posizione e smetteva perciò di esistere in B. Un risultato già ottenuto con due fotoni diversi, ma mai con lo stesso diviso in due. La conclusione più controversa, tuttavia, è già stata smentita. La correlazione è sì istantanea e non locale, ma non essendoci uno scambio di informazioni nello spazio-tempo, non si può dire che superi la velocità della luce.

Si aprono però altri interessanti scenari. Da una parte, potentissimi computer quantici e infallibili sistemi crittografici, in grado di individuare qualsiasi manomissione di informazioni. Dall’altra, la frustrante presa di coscienza che non si può più parlare di una realtà oggettiva. “Siamo partecipi della natura, e quindi non siamo in grado di avere una visione della natura per come essa effettivamente è fuori da noi” (B. Hiley)

Author: VIS Contributor

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