con un ricordo particolare per Miss Prosciutto di Cavallo, Vi lascio ad un approfondimento, tratto e modificato dalla newsletter Scienzainrete, Si parla di universi paralleli. Nell'articolo originale vi sono numerosi rimandi, non in Bibliografia, ad altri articoli. Se pensate Vi sia utile, cercate l'articolo originale nella news citata. L'articolo è interessante in quanto propone, o ripropone con modifiche, una ipotesi affascinante. Buona lettura! NR
ARTICOLO
SCIENZAINRETE:
Se gli universi “paralleli” non sono paralleli Filippo
Bonaventura
Fisica ed. sc., div. scientifica
Esistono
universi paralleli? La domanda è tra le più “grandi” che siano emerse dalla
fisica del XX secolo, e il dibattito è ancora aperto. Il contributo più recente
viene da due fisici australiani, Howard Wiseman e Michael
Hall, e uno statunitense, Dirk-André Deckert, con un articolo pubblicato,
qualche giorno fa, su Physical Review X. I tre autori sostengono
che sembrerebbe non esserci nulla di sbagliato a immaginare che il nostro
universo sia solo uno dei tanti: anzi, in questo modo si potrebbero spiegare
alcune caratteristiche particolarmente “spinose” della fisica dei quanti. La
meccanica quantistica non è solo necessaria per spiegare il comportamento della
natura a livello fondamentale: nella sua versione relativistica è anche la
teoria più comprovata e “di successo” di tutta la fisica. Le equazioni,
insomma, funzionano bene; ma non c’è ancora consenso su come vadano
interpretate. «Dio non gioca a dadi», commentava, per esempio, Albert
Einstein, particolarmente scettico sul ruolo apparentemente
fondamentale della probabilità in meccanica quantistica. Fu proprio nel
dare un’interpretazione alla meccanica quantistica che allontanasse il
“fantasma” delle probabilità che affiorò, per la prima volta nella scienza
moderna, l’idea degli universi paralleli. Nel 1957, infatti, il fisico
americano Hugh Everett III formulò la cosiddetta “interpretazione a molti mondi” della
meccanica quantistica. «La stranezza dell’interpretazione a molti mondi»,
spiega Wiseman, direttore del Centre for Quantum Dynamics, alla Griffith
University, «sta nel postulare che, ogni volta che si compie un’osservazione su
un sistema quantistico in un universo, quell’universo si “dirama” in un certo
numero di altri universi, uno per ogni possibile esito dell’osservazione.». Oggi
l’interpretazione a molti mondi non gode di ampio successo, soprattutto per via
del suo carattere fin troppo “bizzarro”: com’è possibile che un universo si
dirami in più universi? In che modo avverrebbe un fenomeno del genere? Che cosa
si intende esattamente per “osservazione” di un sistema quantistico? Se non
osservassimo sistemi quantistici, l’universo non si diramerebbe? La coscienza umana
ha un ruolo nel moltiplicarsi degli universi? Wiseman, Hall e Deckert hanno
sostanzialmente ideato un approccio alla meccanica quantistica simile a quello
a molti mondi, ma privo di questi scomodi inconvenienti: hanno chiamato questo
approccio “a molti mondi interagenti” (many interacting worlds, o MIV).
Secondo questa visione, ci sarebbero altri universi in numero sterminato,
ma non infinito e soprattutto costante: in questo
modo si elimina il problema della “diramazione”. Ognuno di questi universi è
caratterizzato da una fisica squisitamente classica: non c’è distinzione tra il
comportamento della materia a livello macroscopico e a livello microscopico; in
particolare, non esiste qualcosa come le funzioni d’onda o il principio di
indeterminazione, e le probabilità non sono grandezze fisiche fondamentali:
conoscendo posizione e velocità di ogni particella, si può stabilire, in linea
di principio, l’evoluzione fisica dell’universo in maniera deterministica, come
nella meccanica newtoniana. Secondo il modello di Wiseman e colleghi, la
presenza dei bizzarri fenomeni “quantistici” è dovuta al fatto che i vari
universi non sono perfettamente “paralleli”. Questi infatti interagiscono tra
loro: nello specifico, esiste una sorta di “repulsione” che impedisce loro di
avere la stessa configurazione (ovvero, la stessa posizione e velocità di ogni
particella). L’evoluzione di un sistema quantistico in un universo appare di
natura probabilistica per via della nostra ignoranza su quale sia il
particolare universo in cui il sistema quantistico evolve. I tre scienziati
hanno condotto simulazioni al computer di sistemi quantistici, facendo uso del
loro approccio, scoprendo che, in questo modo, si riesce a riprodurre alcuni
fenomeni eminentemente quantistici come l’effetto
tunnel, l’energia del
vuoto e l’interferenza da doppia fenditura. In altre
parole, questi eventi potrebbero avvenire in universi completamente “classici”,
nell’ipotesi che questi interagiscano con altri universi simili secondo
l’approccio MIV. «La bellezza del nostro approccio», dichiara Wiseman, «è che
se c’è un solo universo la nostra teoria si riduce alla meccanica newtoniana,
mentre se c’è un numero enorme di universi essa riproduce la meccanica
quantistica.». L’approccio MIV non è destinato a rimanere soltanto una
questione accademica. Come annuncia lo stesso Wiseman, attraverso le sue
applicazioni simulative può rivelarsi utile per «modellizzare la dinamica delle
molecole, che è importante per comprendere le reazioni chimiche e l’azione dei
farmaci.». Bill Poirier, professore di chimica alla Texas Tech University,
commenta: «Queste sono grandi idee, non solo a livello concettuale, ma anche
per le scoperte a cui quasi certamente daranno origine tramite le simulazioni.».
Richard Feynman, uno dei più grandi fisici teorici del Novecento, ebbe a
dire: «Nessuno capisce la meccanica quantistica.». Questo perché nessuno riesce
davvero a far propri i concetti più anti-intuitivi di questa teoria: si possono
usare per fare predizioni matematiche, ma capirli davvero è un altro paio di
maniche. Con l’approccio MIV non si è più costretti a capire la meccanica
quantistica, perché essa si ridurrebbe a “semplici” proprietà emergenti
dall’interazione tra i vari universi. Il prezzo da pagare, naturalmente, è
presupporre l’esistenza di un gigantesco numero di universi oltre al nostro.
(7 novembre
2014)
Quindi, se ho ben capito, secondo questa ipotesi il nostro universo seguirebbe le leggi della meccanica classica, ma si verificherebbero i fenomeni quantistici nel caso in cui esso interagisca con un altro universo. E quindi il nostro universo sarebbe, dal momento in cui è nato, costantemente in interazione con un'altro ipotetico universo parallelo, data l'esistenza dei fenomeni quantistici.
RispondiEliminaMa questi universi sono tutti in interazione fra loro? Non ne potrebbe esistere uno che non interagisca con nessun altro universo e in cui la fisica segua solo il modello classico? Oppure l'esistenza dei fenomeni quantistici è qualcosa di raro? Non mi pare che l'articolo sia completamente chiaro in proposito. Oppure ho fraintesto io certe frasi.
Credo che in ogni caso andrò a cercare l'articolo originale e qualche informazione in più su questa ipotesi comunque interessante.
La ringrazio per aver proposto questo articolo, Nonna!
Gentilissima Chiara, provo a riprendere il Tuo commento e a rispondere.
Elimina“Quindi, se ho ben capito, secondo questa ipotesi il nostro universo seguirebbe le leggi della meccanica classica, ma si verificherebbero i fenomeni quantistici nel caso in cui esso interagisca con un altro universo. E quindi il nostro universo sarebbe, dal momento in cui è nato, costantemente in interazione con un altro ipotetico universo parallelo, data l'esistenza dei fenomeni quantistici.”
1) Secondo l’ipotesi proposta, quanto dici è vero.
“Ma questi universi sono tutti in interazione fra loro?”
2) Alcuni universi sono, o potrebbero, essere comunicanti. La maggior parte non lo sarebbe
“Non ne potrebbe esistere uno che non interagisca con nessun altro universo e in cui la fisica segua solo il modello classico?”
3) Potrebbero essere numerosi gli universi “isolati”. Dovrebbe esistere, tra essi, sicuramente, un universo in cui le leggi della meccanica quantistica non siano valide, così come le conosciamo. Sarebbe un universo particolarmente strano e, quasi sicuramente, buio e freddo.
“Oppure l'esistenza dei fenomeni quantistici è qualcosa di raro? Non mi pare che l'articolo sia completamente chiaro in proposito.”
4) I fenomeni quantistici dovrebbero essere comuni a tutti gli ipotetici universi possibili. Quasi sicuramente in almeno uno di essi potrebbe non essere valida la meccanica quantistica
“Oppure ho frainteso io certe frasi. Credo che in ogni caso andrò a cercare l'articolo originale e qualche informazione in più su questa ipotesi comunque interessante. La ringrazio per aver proposto questo articolo, Nonna!”
5) Non credo Tu abbia frainteso. Ottima l’idea di ricercare le fonti e l’articolo originale. Prego, Chiara, continua a coltivare i Tuoi interessi. Grazie mille per i complimenti e contraccambio. NR