Fisica e meccanica quantistica: ci dicono qualcosa sulla vita e la coscienza?
Scienza e Fisica Quantistica
Scienza e Fisica Quantistica
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Redazione - Scienza e Conoscenza - 24/08/2017
Questo articolo è tratto dal libro L'Enigma Quantico.
La meccanica quantistica è incredibilmente apprezzata. Nessuna previsione elaborata dalla teoria si è mai dimostrata errata. Un terzo della nostra economia dipende da prodotti che si basano su di essa. Tuttavia, la concezione del mondo che deriva dalla teoria quantistica non è solo molto più strana di quanto immaginiamo, è addirittura più strana di quanto siamo in grado di supporre. Scopriamo perché.
Molti di noi condividono le seguenti intuizioni basate sul buonsenso: un singolo oggetto non può trovarsi in due luoghi distanti contemporaneamente; e, chiaramente, quello che una persona decide di fare non può immediatamente influenzare ciò che succede in un luogo lontano. E non diamo forse per scontato che “là fuori” esista un mondo reale, sia che lo si osservi o meno? La meccanica quantistica mette in dubbio ognuna di queste intuizioni. J.M. Jauch afferma che «per molti fisici ponderati, [il significato profondo della meccanica quantistica; N.d.A.] è sempre rimasto una specie di scheletro nell’armadio».
Abbiamo iniziato il discorso parlando dei fastidiosi dubbi sulla teoria dei quanti che crucciavano Einstein. Ma cos’è la teoria quantistica? La teoria quantistica è stata sviluppata all’inizio del XX secolo per spiegare le meccaniche, ossia i meccanismi, che governano il comportamento degli atomi. In precedenza si era scoperto che l’energia di un oggetto poteva variare solo in modo discontinuo e per intervalli molto piccoli detti quanti (singolare quanto), ed è da ciò che deriva il nome “meccanica quantistica”. La “meccanica quantistica” comprende sia le osservazioni sperimentali che la teoria quantistica che le spiega.
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La teoria quantistica è alla base di ogni scienza naturale, dalla chimica alla cosmologia. Ci serve per capire perché il sole splende, in che modo la televisione produce immagini, perché l’erba è verde e come l’universo si è espanso a partire dal Big Bang. La tecnologia moderna si basa su strumenti progettati con la teoria quantistica.
La fisica pre-quantistica, chiamata anche “meccanica classica”, “fisica classica” o, meno di frequente, “fisica newtoniana”, costituisce solitamente un’eccellente approssimazione per spiegare il comportamento dei corpi molto più grandi delle molecole, ed è in linea di massima molto più facile da applicare rispetto alla teoria dei quanti. Si tratta, tuttavia, di un’approssimazione. Non funziona assolutamente per descrivere gli atomi di cui ogni cosa si compone. Nonostante ciò, la fisica classica è fondamentale per il nostro buonsenso comune, per la nostra concezione newtoniana della realtà. Ma ora sappiamo che la concezione classica della realtà è fondamentalmente viziata.
Fin dall’antichità, i filosofi hanno elaborato speculazioni esoteriche sulla natura della realtà fisica. Prima della meccanica quantistica, chiunque aveva a disposizione l’opzione logica di rifiutare tali elucubrazioni e aderire a una visione del mondo basata su concretezza e buonsenso. Oggi, gli esperimenti quantistici negano l’esistenza di una realtà fisica basata sul senso comune. Il rifiuto non è più un’opzione logica.
Una concezione del mondo suggerita dalla meccanica quantistica può risultare rilevante anche al di fuori della scienza? Pensiamo a scoperte precedenti che hanno avuto un impatto analogo, come per esempio l’intuizione di Copernico che la Terra non fosse al centro del cosmo o la teoria di Darwin sull’evoluzione. L’importanza della meccanica quantistica è, in un certo senso, più immediata rispetto alle idee copernicane o darwiniste, che si occupano di cose molto lontane o molto antiche. La teoria dei quanti parla del qui e ora. Arriva addirittura a incontrare l’essenza dell’umanità, la nostra coscienza.
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