Disputa sulla realtà (2)
Ritorno al futuro

Redazione

Una nuova regata nel mare agitato della comprensione della realtà e della coscienza umana. Vascelli congetturali si confrontano negli accidentati percorsi della fisica e della filosofia. Carlo Martini sfida il lettore ad avventurarsi fra i pensieri e le proposte di grandi interpreti della scienza moderna.

“Lei ha posto una buona domanda Prof. Dennet: come si passa dal cervello alla mente, qual è il passaggio, per dirla con le sue parole dall’immagine scientifica a quella manifesta? Ho riflettuto molto su questo mistero e cercherò di restituirle il succo dei miei sforzi intellettuali”.

Ci siamo di nuovo… Eccomi ancora in quella stanza in penombra a me sconosciuta, sospesa nel tempo in uno spazio indefinito. È forse un sogno? In un angolo sono ancora riuniti il Prof. Searle, il Prof. Kandel, il Prof. Rovelli e gli altri. Il Prof. Daniel Dennet sembra appena aver finito di parlare, eppure sono passate settimane da quando li ho visti, o forse mi è sembrato di vederli. Che strana esperienza è questa!

Chi ha appena preso la parola è un uomo esile e non particolarmente alto, dal fare garbato. Due occhi vivaci ed incapaci di nascondere una intelligenza fuori dall’ordinario guardano Dennet penetranti ed elegantemente ironici. Il suo volto fa trasparire l’espressione di chi ha appena finito di contemplare un mondo sublime e restituiscono la gioia di comprenderne la bellezza incommensurabile.

“Lei ci dice che per arrivare a comprendere il mistero della realtà dobbiamo adottare un punto di vista in terza persona e lasciare da parte l’introspezione. Lo accetto e mi domando cosa sta succedendo ora nel Suo cervello? Come sta emergendo la Sua esperienza di sé partendo dai Suoi neuroni? Come si sta generando la Sua coscienza? Non vi è dubbio che i Suoi due emisferi abbiano un’attività inconscia a lei del tutto sconosciuta ed una conscia. Ci sono delle differenze fra le due attività e credo che se le focalizziamo bene ci possano dire qualcosa di sostanziale della natura della coscienza e del modo con cui si genera. Un carattere tipico del pensiero cosciente è la sua “singolarità”, non è caratterizzata da attività indipendenti che si svolgono simultaneamente. La Sua e la nostra esperienza cosciente è senza dubbio unitaria. Espressioni come “non posso pensare a più di una cosa per volta” sono abbastanza comuni e lei in questo momento mi sta vedendo, sentendo, sta prestando attenzione e sta riflettendo sulle mie parole, sta percependo il contesto nel quale è immerso, che fa da sfondo a questa sua esperienza. Ma tutto ciò che ho appena descritto lo sta esperendo come un tutt’uno. Al contrario, mi pare di poter affermare che l’azione inconscia è caratterizzata da più processi separati, autonomi, l’uno dall’altro, che lavorano in parallelo, dei quali non abbiamo ovviamente alcuna consapevolezza. Noi siamo in grado di compiere simultaneamente e in modo più o meno automatico varie azioni indipendenti come camminare, aggiustarsi un bottone, respirare o persino chiacchierare, senza essere coscienti di alcuna di esse!”. “La sto seguendo Prof. Penrose” incalza l’interlocutore con un’espressione concentrata ed indagatrice “ma non riesco a capire dove voglia arrivare”.

“Cerco di soddisfare la Sua curiosità, anche se il ragionamento prevede un po’ di passaggi logici. Partendo da queste differenze provo ad abbozzare una possibile ipotesi per rispondere alla sfida che la sua domanda pone. Non vi è dubbio che la mente emerga dal cervello, e che il cervello sia un organo fisico che fa parte della realtà alla stessa stregua di ogni altro corpo fisico”. “Mi pare evidente!” -interrompe nuovamente Dennett ma solo per comunicare all’eminente fisico la propria partecipazione- “Bene! Allora mi chiedo: esistono dei meccanismi fisici a noi conosciuti che possano giustificare i diversi comportamenti dell’attività conscia e di quella inconscia appena evidenziati? Le risparmio molta parte del mio ragionamento e cerco di saltare alle conclusioni. Suppongo che a livello dei processi consci si verifichino delle condizioni che abbiano a che vedere con lo stato di sovrapposizione quantistico. Credo che questi processi molto diversi fra loro si verificano simultaneamente in sovrapposizione lineare quantistica e che ad un certo punto una qualche operazione di “osservazione” produca un certo fenomeno di collasso che corrisponde allo stato cosciente. Per aiutarmi nel presentare questa ipotesi prenderei in considerazione l’idea di un qualche parallelismo fra coscienza e funzionamento di un computer quantistico. Che ne dice Prof. Dennet le pare un’idea troppo azzardata? In un computer di questo tipo si cerca di sfruttare il parallelismo quantistico per eseguire un gran numero di calcoli simultanei, quindi si introduce una “osservazione” ed il computer fornisce un risultato ben definito. Il cervello conscio potrebbe funzionare allo stesso modo?” Il professor Dennet sentitosi interpellato alza le sopracciglia e sfodera uno sguardo scettico e perplesso, ma non proferisce parola preferendo far concludere il ragionamento. “Ovviamente per poter considerare seriamente questa idea, dobbiamo sollevare il problema se sia possibile che degli effetti quantistici possano avere in generale qualche pertinenza per l’attività del cervello. Beh, per rispondere in modo convincente a questa domanda, al di là delle congetture tecniche che tralascio, credo che dovremmo chiarire meglio le basi interpretative e formali della meccanica quantistica. Tuttavia sono assolutamente convinto che la strada per capire la coscienza e la realtà intera sia questa anche se ancora siamo all’inizio! Insomma Professore, se vuole una risposta all’enorme problema che Lei ha posto dovrà bussare alla porta della fisica più che a quella della neurobiologia!”.

“La fisica quantistica alla base della coscienza? Ma con quale meccanismo? Che competenze e che fantasia sono necessarie per pensare la coscienza in questi termini!” Penso tra me cercando di celare il mio disorientamento pervaso da quel pudore che nasce dalla consapevolezza di essere inadeguato al livello della discussione. Solo ora, girando lo sguardo alla mia destra, mi accorgo che accanto a me, quasi sprofondato in una poltrona che sembra ormai rassegnata a sostenere il suo peso, si trova un signore sulla sessantina. Non molti capelli sulla testa, due occhiali poggiati su di un naso leggermente prominente. Mi sta guardando con due occhi accoglienti e benevoli, che mostrano la tolleranza ed il disincanto di chi ha vissuto così tante esperienze da non stupirsi più di nulla. Sta fumando una sigaretta di quelle che si arrotolano manualmente. Un quadro di Wassily Kandisky incombe sopra la sua testa. Continuando a guardarmi accenna un sorriso in cerca di complicità ma che contemporaneamente avverte di conservare il giusto distacco, dietro al quale si può scorgere una vita spesa a leggere e a riflettere sulle questioni più profonde. Alza le sopracciglia ed a bassa voce commenta “Fai fatica Eh? Qui siamo ai massimi livelli di astrazione!” Evidentemente nonostante i miei sforzi la mia espressione è più eloquente di ogni tentativo di far finta di nulla. Con un timido accenno delle spalle abbassando gli occhi per un leggero imbarazzo accenno un “Già..”. L’uomo a mio fianco come venendo in soccorso alla mia difficoltà mi pone una domanda che implicitamente contiene l’invito a tranquillizzarmi facendomi capire che le difficoltà in questo campo sono comuni a tutti: “La nostra interpretazione, ché di questo si tratta, di come funziona il mondo si basa sulle regole della fisica classica e di quella quantistica, per quanto a loro volta variamente interpretabili… ebbene questo armamentario ti pare sufficiente per chiarire il passaggio dal cervello alla mente? Probabilmente no”. Poi senza aspettare la mia risposta continua “Vedi, Penrose ad un certo punto ha supposto che la coscienza emerga grazie ad un “certo fenomeno di collasso” prodotto da una “qualche operazione di osservazione”…” E sfoderando un sorriso ironico che prova a sciogliere il mio senso di inadeguatezza mi chiede ancora: “Bene, allora cosa è l’azione dell’“osservazione” e cosa succede ad un sistema quando viene osservato? A queste domande, ad oggi, non c’è una risposta univoca, ma tante possibili risposte, non c’è un meccanismo fisico chiaro, ma tante ipotesi di meccanismo. A seconda di quella che riteniamo valida scaturisce una certa interpretazione della meccanica quantistica e quindi della realtà che ci circonda.”

Un certo senso di gratitudine per le poche ma tanto rassicuranti parole non fa in tempo a pervadermi che una risata del Prof. Dennet cattura la mia attenzione: “Si deve ritenere che il cervello “osservi sé stesso” ogni volta che un pensiero o una percezione emergono alla consapevolezza cosciente? Chi osserva nella nostra testa? Ho già chiarito che non c’è nessuno che osserva all’interno del nostro cervello, nessun omunculus in quello che ho chiamato “Teatro cartesiano”!”.

“Ha ragione. La domanda è pertinente e la possibile risposta non è affatto banale. Provo a spiegarmi… Ha presente l’equazione di Shrödinger, quella che descrive tutti gli stati di sovrapposizione quantistica in cui si trova un sistema fisico o una particella prima che collassi? Ebbene, io propongo che l’equazione di Shrödinger sia un elemento della realtà e che descriva effettivamente come cambia la posizione di una particella o un insieme di particelle in un certo periodo di tempo. Però in questa equazione dobbiamo fare attenzione ad una condizione essenziale: fino a che descrivo una sola particella l’equazione è semplice e dirà ciò che accade: cioè che la particella è un po’ qua ed un po’ là, ossia in uno stato di sovrapposizione quantistica. Ancora, se con questa equazione descrivo l’interazione di due particella le masse di queste due particelle sono così piccole che i loro campi gravitazionali non sono alterati, e l’equazione è ancora utile a descrivere la sovrapposizione. Ma se invece una particella, per esempio un elettrone interagisce fisicamente ad esempio con un sistema complicato come uno strumento di misura, tutte le innumerevoli particelle che costituiscono lo strumento (pensiamo ad esempio alla lancetta dello strumento di quanti atomi, e quindi di quanti elettroni è formata) entrano in relazione con l’elettrone e la massa di tutte le particelle che costituiscono il nuovo sistema non ha più effetti trascurabili, interviene cioè in modo significativo la forza di gravità. In queste condizioni devo cambiare l’equazione, la devo complicare. E se la cambio adeguatamente questa equazione descriverà che la particella che ha interagito col sistema complesso dello strumento, cioè che è stata misurata dallo strumento, non sarà più un po’ qua ed un po’ là in uno stato di sovrapposizione, ma sarà collassata in un punto preciso. Ecco, quello che ho appena descritto è quello che secondo me è il fenomeno dell’osservazione, ed è un’ipotesi che rende conto del perché quando l’osservazione viene attuata il sistema collassa in un preciso stato. La teoria prevede quindi che al crescere della massa di un corpo la sovrapposizione quantistica diventi sempre più instabile fino a decadere del tutto. Questo decadimento causa un moto casuale che, nel caso di elettroni e protoni, secondo la mia ipotesi dovrebbe generare una debole radiazione elettromagnetica. Per quanto ne so recentemente dei ricercatori sono andati alla ricerca di questa radiazione. I risultati hanno dimostrato che, seppur presente, questa caratteristica sia mille volte più bassa di quanto i miei calcoli prevedono. La conseguenza è che probabilmente la mia teoria non è granché precisa ma neppure da considerare completamente errata”.

Vedendomi nuovamente sprofondato in uno stato di frustrazione il mio vicino interviene di nuovo: “Ti vedo di nuovo perso!” ed accenna un sorriso benevolo “Coraggio! Non è necessario capire nel dettaglio i meccanismi. Ciò che devi trattenere è un concetto generale. Se i fisici troveranno -cosa che io dubito- una teoria del tutto coerente e corretta, questa, secondo il Prof. Penrose spiegherà il fenomeno dell’osservazione, ma farà molto di più: chiarirà nei suoi termini più fondamentali il fenomeno della coscienza. Insomma secondo lui il vero problema è come dalla fisica quantistica emerga la fisica classica non come dal cervello emerga la mente perché se risolviamo il primo dilemma risolveremo conseguentemente il secondo”.

“Caro Professore Dennet” -continua il fisico- “mi conceda un’ultima precisazione, non vorrei essere equivocato. Riconosco che il problema della coscienza sia uno dei problemi filosofici di maggior rilievo, e non è mia intenzione derubricarlo. Tutt’altro! Al contrario di chi crede che la coscienza sia il prodotto secondario ed “accidentale” di un calcolo complicato, come coloro che pensano che da un computer possa nascere una qualche forma di coscienza, penso che la mente cosciente non possa funzionare come un computer classico, anche se gran parte di ciò che è implicato nell’attività mentale potrebbe in effetti funzionare in tal modo. Essa è il fenomeno grazie al quale si conosce l’esistenza stessa dell’universo. Si può sostenere che un universo governato da leggi che non ammettono coscienza non sia affatto un universo. Io direi addirittura che tutte le descrizioni matematiche di un universo che sono state date finora non soddisfano questo criterio. È solo il fenomeno della coscienza a poter conferire un’esistenza reale a un presunto universo “teorico”!”.

Pochi metri più in là, nella penombra, irrompe un applauso tanto pacato e stanco da apparire sarcastico. Poi una voce dal tono solenne ripete le ultime parole del discorso appena finito: “È solo il fenomeno della coscienza a poter conferire un’esistenza reale a un presunto universo “teorico””. Dopo un attimo di sospensione volto a recuperare un tono colloquiale “Carissimo Prof. Penrose, ho appena assistito ad un’appassionata discussione e non mi posso esimere dall’intervenire. Lei ha sviscerato il problema mente cervello, ed è giunto ad una conclusione che mi convince pienamente: il problema ha più chances di essere risolto quando la fisica avrà chiarito cosa effettivamente sia la realtà esterna. La realtà… “un’esistenza reale” … “un presunto universo teorico” lei dice?… Le sue parole mi suscitano una domanda ancora più basilare. Qual è la sua idea della natura delle leggi fisiche? Come si correla la realtà che dovremmo definire attraverso una teoria coerente del tutto a queste leggi? Sa perché le faccio questa domanda, perché ho l’impressione che la maggior parte dei fisici teorici siano platonici nel modo in cui interpretano le leggi della fisica… Le concepiscono come rigorose relazioni matematiche dotate di esistenza reale ed indipendente, che non di meno trascende l’universo fisico. Pensano che l’universo emerga dal “nulla”, le leggi della fisica sono concepite come “abitanti” del “nulla” che precedette lo spazio e il tempo. … La meccanica quantistica esiste “là fuori””. Dalla zona di penombra esce un uomo in giacca e cravatta, pochi capelli sulla testa, un accenno di borse sotto gli occhi.

Il vivace interlocutore, compiaciuto dell’intervento sfodera un sorriso che sembra dire “Mi inviti a nozze!” e replica: “Non andremo troppo in profondità Prof. Wheeler? Tuttavia accetto il suo stimolo e tento di rispondere. Spero di non scandalizzarla…” e non trattiene una risata che sa di avvertimento. “A mio avviso esistono tre mondi: mondo platonico, mondo reale, mondo mentale. Ognuno riesce in qualche modo a dar vita a uno degli altri. Grazie alla magia della matematica, il mondo platonico genera il mondo reale. Grazie alla magia della chimica cerebrale, il mondo reale genera il mondo mentale. E grazie alla magia dell’intuizione della coscienza, il mondo mentale genera il mondo platonico – che a sua volta genera il mondo reale che genera il mondo mentale, e così via, senza sosta. Grazie a questo ciclo contenuto in sé stesso – Matematica crea Materia, Materia crea Mente e Mente crea Matematica -, i tre mondi si sostengono a vicenda e fluttuano sospesi sull’abisso del Nulla, come il triangolo impossibile che ho concepito da giovane studente: una sovrapposizione impossibile di linee con differenti costruzioni prospettiche senza inizio né fine. Ecco caro Wheeler, capisce cosa intendo?”

A passi felpati si avvicina ad un uomo seduto ad una scrivania. Il viso lungo e sottile fa da cornice ad un naso affilato. Sul tavolo un foglio sul quale sta disegnando a china una strana figura: una torre a base quadrata in cima alla quale si sviluppa un sistema di scalini distribuiti in quattro rampe che sembrano tutte andare verso l’alto anche se sono chiuse a formare un quadrilatero. Su questi scalini gruppi di uomini incappucciati sono intenti, divisi in due file ordinate a salire e scendere, in un’illusione prospettica che lascia disorientati. “Quest’opera del Maestro Escher” e fa un cenno con la mano verso il personaggio seduto alla scrivania come a presentarlo “si intitola salita e discesa ed è ispirata proprio al mio concetto di realtà: tre mondi che scaturiscono uno dall’altro in un modo che sfugge e tutto sommato lascia un po’ smarriti. Tuttavia, a mio avviso il mondo delle forme perfette” continua dopo essersi accomodato davanti al disegno “il mondo matematico che ho appena chiamato Platonico, è fondamentale, poiché la sua esistenza è quasi una necessità logica – ed entrambi gli altri due mondi sono sue ombre. In altre parole, il mondo platonico è spinto a esistere dalla pura e semplice logica, e il mondo contingente – quello della materia e della mente – ne nasce come nebuloso effetto collaterale. Ecco la mia personale soluzione al dilemma dell’esistenza”.

“Credo che sia completamente fuori strada Prof. Penrose” Interrompe nuovamente Wheeler. “Io sono totalmente d’accordo con Anton Zeilinger, un fisico austriaco che lavora sulle verifiche e le applicazioni della meccanica quantistica, che dice: “Le leggi relative alla natura che scopriamo non esistono già come “leggi di natura” nel mondo esterno”. Penso, al contrario di lei, che le leggi della fisica possano essere concepite come regolarità che si trovano in natura e non come verità immutabili trascendenti con il potere di determinare il corso degli eventi. La mutabilità è la mia insegna. Sa qual è la mia filosofia? “non c’è nessuna legge eccetto la legge che non ci sono leggi”; “legge senza legge” il mio motto!”

“Interessante filosofia!” mi sussurra all’orecchio quello che ormai è diventato il mio compagno di viaggio, e che suona come l’avvertimento di aguzzare le orecchie.

 “Le leggi della fisica non esistono a priori ma sono emerse dal caos del big bang quantistico – formandosi insieme all’universo che governavano, nella fase successiva alla sua nascita oscura. Per quanto possiamo vedere oggi, a mio avviso le leggi della fisica non possono essere esistite dall’eternità per l’eternità. Devono aver avuto origine al momento del big bang. E per dirla tutta suppongo che le leggi non siano semplicemente apparse, bell’e pronte, nella loro forma definitiva, ma che siano emerse in forma approssimativa e poi si siano precisate nel tempo: le leggi devono aver avuto un’origine. Quindi non avrebbero potuto essere sempre precise al cento per cento. Non di meno credo che la coscienza in questo mondo in un certo senso “fluido” sia un elemento centrale e che ci sia spazio per una qualche specie di teleologia che potrebbe essere il risultato diretto della meccanica quantistica. Mi spiego meglio: credo che la coscienza sia la causa del mondo così come si è sviluppato e come lo conosciamo. Si chiedeva prima come dal mondo quantistico in cui gli stati sono in sovrapposizione, grazie all’atto dell’osservazione si giunge ad uno stato ben definito; come passando dalla scala microscopica a quella macroscopica si scivoli misteriosamente da una condizione in cui esistono contemporaneamente e uno stato e un altro, ad una condizione in cui esiste o uno stato o un altro; come insomma dal molteplice si giunga all’unità. Questo è il vero scoglio della nostra conoscenza. Ecco, anche secondo me quando capiremo con chiarezza cosa avviene nell’atto della misura, potremmo dipanare in modo preciso il mistero della realtà. Per il momento si possono azzardare solo ipotesi… e io sono pronto a difendere l’idea che gli osservatori sono partecipanti all’atto di dar forma alla realtà fisica, e non semplici spettatori. In sé stessa questa non è certo un’idea nuova: i filosofi sono immersi in questa tradizione. Ma c’è una novità in ciò che sostengo; la meccanica quantistica giustifica la possibilità degli osservatori odierni, e del futuro, di dare forma alla natura della realtà fisica nel passato, non escluso il passato remoto quando non esistevano osservatori. Sono forse io ad averla scandalizzata con questa osservazione più di quanto non abbia fatto lei con la sua?” Dopo un accenno di sorriso prosegue “Sono giunto a questa conclusione radicale dopo aver concepito il mio esperimento a scelta ritardata⁴ nel quale l’osservazione effettuata in un tempo successivo determina il comportamento del fotone in un momento precedente. Capisce la dirompenza di questo esperimento? Conferisce alla mente che ad un certo punto è apparsa nella storia del mondo, una sorta di ruolo creativo nella fisica, facendone una parte indispensabile dell’intera vicenda cosmologica! Ma come è possibile se la vita e la mente sono state prodotte ad un certo punto dall’universo? L’universo e la materia sono nate prima! Come può averle “create” in qualche modo la coscienza che è comparsa dopo? C’è un evidente circolo vizioso logico oltre che temporale nella mia affermazione. La scienza ordinaria dà per scontata una sequenza lineare: il cosmo crea la vita che crea la mente. Ebbene, io suggerisco di chiudere questa catena facendone un circolo: il cosmo crea la vita che crea la mente che crea il cosmo. E come è stato possibile questo circolo? La fisica dà origine alla partecipazione dell’osservatore; la partecipazione dell’osservatore dà origine all’informazione; l’informazione dà origine alla fisica, quindi l’universo spiega gli osservatori e gli osservatori spiegano l’universo. Ecco Prof. Penrose, concludo la mia profonda critica al suo modo di vedere la realtà. Respingo la sua idea di universo come macchina soggetta a leggi fissate a priori e la sostituisco con un mondo capace di autosintetizzarsi, che chiamo “universo della percezione”. In tutto questo non ho una spiegazione dettagliata di come la coscienza emerga dal cervello ma credo che la sua esistenza giustifichi attraverso un meccanismo fisico la materia che si è formata e le leggi che l’hanno formata. Non solo, secondo me alla fine l’universo e la mente diventeranno una cosa sola nel lontano, lontano futuro”.

“Oh! Se prima credevo di non aver colto i termini della discussione ora ne sono certo! Esperimento a scelta ritardata?… Arabo!” Esclamo sotto voce al mio vicino. Ormai mi sento di aver ottenuto una certa confidenza tanto da potermi esprimere con maggiore sincerità. E lui, facendo un accenno di smorfia viene nuovamente in mio soccorso: “Mah… Mi convince poco… comunque l’esperimento a scelta ritardata è un esperimento mentale in cui la scelta dell’osservatore fatta in un momento successivo cambia le sorti di ciò che avviene prima. Insomma, l’osservazione futura determina il passato. E Wheeler è convinto che questo ci dica che l’uomo, l’osservatore cosciente, non esiste a caso, la sua osservazione oggi giustifica tutto quello che è stato… comunque personalmente resto molto molto perplesso”. Dopo aver fatto un profondo tiro di sigaretta la persona seduta a mio fianco mi guarda nuovamente ed accarezza un bel gattone bianco che gli si è poggiato teneramente sulle ginocchia: “Ti rendi conto che tutto quello che hanno detto, al momento attuale sono solo ipotesi? Splendide, fantasiose, complesse e geniali… ma ipotesi? Questa non è fisica ma “astrafisica”! Una fisica lontana dall’essere dimostrata. Uno straordinario, poderoso, affascinante esercizio intellettuale. Mi sembrano a galla su una barchetta nel mare sterminato del sapere umano, spinti dai piccoli remi dell’intelletto ed animati dal desiderio di conoscenza e dalla volontà. Sono a remare capisci? Sono a remare!”. 

Quasi scosso dalla forza di queste ultime parole apro gli occhi. Sono davanti al mio computer; sullo schermo un documento word, c’è solo il titolo: “Disputa sulla realtà”… colto da un ricordo improvviso mi alzo dalla sedia mi arrampico sulla mensola del mio studio e prendo un foglio arrotolato, lo srotolo. C’è la riproduzione ben fatta della Madonna del Parto del mio adorato Piero della Francesca. Un capolavoro di equilibrio e geometria. La rappresentazione di un mondo concreto che trova fondamento e rimanda ad una realtà immersa in una dimensione atemporale, immutabile perfetta.

Mi torna alla mente la visita fatta con l’amico Sandro Farinelli a Palazzo Ducale di Urbino. Davanti alla flagellazione del pittore biturgense Sandro ha sottolineato un significativo particolare: sotto al dipinto, un tempo, era presente una scritta: “Et convenerunt in unum”… Da sempre l’uomo ha cercato a più livelli di ridurre il molteplice all’uno. Questo, che mi appare come un incoercibile istinto sarà una legittima aspirazione o una seducente illusione?

APPROFONDIMENTO DI FISICA QUANTISTICA:

In meccanica quantistica la funzione d'onda rappresenta lo stato di un sistema fisico. È una funzione complessa che ha come variabili reali le coordinate spaziali x, y, z e il tempo t, il cui significato è quello di un'ampiezza di probabilità; ovvero, il suo modulo quadro rappresenta la densità di probabilità dello stato sulle posizioni in un certo intervallo di tempo. Essa è la soluzione dell'equazione di Schrödinger.

Lo stato di un sistema quantistico è descritto completamente dalla funzione d'onda indicata con la lettera greca ψ: essa è in generale una funzione complessa delle coordinate spaziali e del tempo.

Il principio di sovrapposizione è in generale applicabile a tutti i sistemi che ammettano degli stati fondamentali che generano (in modo lineare) lo spazio degli stati possibili.

Il principio di sovrapposizione può essere espresso in questi termini:
due o più funzioni d'onda che differiscono solo per la normalizzazione descrivono lo stesso stato quantistico;
se un sistema può essere descritto sia da una funzione d'onda ψ1 che ψ2 allora può stare anche in ogni stato descritto dalla funzione d'onda ψ che sia una arbitraria combinazione lineare delle precedenti due.
In meccanica quantistica con collasso della funzione d'onda, si indica l'evoluzione dello stato di un sistema fisico determinata dalla misura di una sua osservabile. L'interpretazione di Copenaghen della meccanica quantistica afferma che a seguito di una misura, ad esempio della posizione, dello spin o della velocità di una particella, la funzione d'onda subisce un processo istantaneo e irreversibile per il quale non rappresenterà più una sovrapposizione di autostati della grandezza misurata, ma sarà "collassata" in uno solo di essi.

Personaggi

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Letture:

Questo testo è stato liberamente ispirato dalle letture di:

1. Roger Penrose, La mente nuova dell’imperatore, BUR
2. Jim Holt, Perché il mondo esiste?, UTET
3. Paul Davies, Una fortuna cosmica, Mondadori
4. https://it.wikipedia.org/wiki/Esperimento_di_scelta_ritardata_di_Wheeler
5. https://it.wikipedia.org/wiki/Principio_di_sovrapposizione_(meccanica_quantistica)
6. https://it.wikipedia.org/wiki/Funzione_d%27onda
7. https://it.wikipedia.org/wiki/Collasso_della_funzione_d%27onda