Abstract: Fisica quantistica: “La meccanica quantistica fallisce nel descrivere in modo coerente i sistemi macroscopici”
Quando più agenti usano la meccanica
quantistica per predire le rispettive osservazioni, invariabilmente finiranno
con risultati incoerenti, secondo un esperimento mentale riportato in Nature
Communications.
I risultati suggeriscono che le attuali
interpretazioni della teoria quantistica non possono essere estrapolate per
descrivere in modo coerente sistemi complessi e macroscopici (abbastanza grandi
da essere visibili ad occhio nudo).
La meccanica quantistica può essere
utilizzata con successo per descrivere il mondo microscopico, dove le
particelle possono esistere "in sovrapposizione" tra stati diversi
nello stesso tempo. Tuttavia, per essere universalmente validi, la teoria
dovrebbe - in linea di principio - essere in grado di modellare sistemi complessi che includono
agenti che stanno a loro volta utilizzando la teoria quantistica. Non è chiaro come riconciliare
ciò con il fatto che in laboratorio uno scienziato sperimenterà un singolo
valore specifico ogni volta che misurano uno degli stati sovrapposti. Ci sono
attualmente molte interpretazioni della meccanica quantistica in grado di fornire una
risposta a questa domanda.
Renato Renner e Daniela Frauchiger mostrano
che ci sono situazioni che coinvolgono osservatori multipli in cui molte di
queste interpretazioni della meccanica quantistica invariabilmente falliscono
nel dare una descrizione coerente della realtà. Il loro esperimento mentale
coinvolge quattro agenti diversi, ognuno dei quali misura una quantità diversa.
Se tutti gli agenti usano la teoria quantistica per modellare ciò che osservano
e per predire l'osservazione reciproca (e se assumiamo che ogni osservatore
veda un singolo risultato di misurazione), allora il risultato di ciascun
osservatore sarà opposto (NdT) a quello che l'altro si sarebbe aspettato.
Questo risultato suggerisce che l'estensione
della teoria quantistica per includere i sistemi macroscopici sarà ancora meno agevole di quanto si pensasse in precedenza e necessita di ulteriore sviluppo.
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| Alcuni gatti non hanno capito bene i postulati base della Meccanica Quantistica: durante l'esperimento delle due fenditure occorre muoversi ... sinuosamente. |
PS. La Meccanica Quantistica, così come l’ormai
cinquantennale Collezione di Racconti di Fantasia sulle cosiddette “Stringhe” (Stringhe
varie, Superstringhe e brane, M-Theory, Landscape, ecc., ecc., ecc., ecc. …),
non è affatto una teoria nel senso storico del termine, in effetti io
personalmente ne conosco almeno 16 varianti e ce ne saranno sicuramente altre, che
di volta in volta saltano fuori per fornire spiegazioni di questa o quella
situazione sperimentale. L’estrema complessità matematica rende assai ostico e tremendamente
dispendioso per chiunque affrontare l’impresa di contrastare scientificamente l’
“ossessione quantistica” che aleggia intorno a queste metodologie. Nessuno vuol
mettere in dubbio i risultati e le verifiche sperimentali su cui esse sono
solidamente ancorate, la questione è un’altra: sono teorie o … mitologie?
Che cos’é una teoria, ai fini di una possibilità
di accertamento che sia praticabile per la comunità scientifica? Come base della
scienza si richiede che tutta la comunità possa ripetere le verifiche di
coerenza teorica, nonché gli esperimenti e le osservazioni relative.
Se una “coalizione di credenti” - sostenuta
da enormi mezzi economici e corrispondenti disponibilità di “manodopera” presso
la comunità degli studenti – si impone in questo modo al resto della comunità
scientifica, sarà sempre più difficile per gli altri fornire le argomentazioni
a contrasto, sia per mancanza di risorse economiche e umane, sia per l’impossibilità
di dedicare intere carriere a scapito dei propri interessi personali al semplice
compito di controllare il lavoro altrui. La conseguenza è che la “coalizione dei
credenti” finisce per aver campo libero nella sua “predicazione” presso le
masse inermi.
Per quel che mi riguarda, al punto in cui
siamo, una teoria è scientifica se - e solo se - essa sia in grado di fornire
le argomentazioni (previsioni, ecc.) che la possano convalidare ovvero
falsificare, fornendo così alla comunità scientifica gli strumenti per una “rapida”
possibilità di legittimo contrasto. Se non arriveremo a questo tipo di
convergenza sui comportamenti, prima o poi, il mondo della scienza si
trasformerà in un circo a “n” piste, sulle quali ogni clown potrà fare la parte
del gigante e ogni gigante potrà sfigurare in mezzo ai clown.
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| Se c'è una cosa che mi fa impazzire ... è l'ineluttabilità di certi luoghi comuni. |
PS2. Esiste una seconda
possibilità, di fronte a questo dilagare di “teorie” (teorie?) sempre più fantasiose, per non dire deliranti? … In
effetti ci sarebbe un consiglio che mi sentirei di dare a chi ritiene che a
capire certe sofisticatissime idee possano essere solo gli specialisti e magari
i super specialisti monomandatari …
Ricordo, durante una lezione su argomenti di
meccanica quantistica, uno dei più rispettati professori universitari
americani, sostenere che la materia non potesse essere affrontata né con
metafore, né con esempi, ma solo con lo studio delle basi matematiche uniche in
grado di spiegare le ragioni per cui le cose stanno come sostiene la teoria e
che nessuno possa invece “ridurre” tali concetti nei termini discorsivi della
mentalità classica. Non si tratta qui di negare la necessità di appositi linguaggi
per trattare materie molto complesse, ma semmai di chiedersi se tali “linguaggi”
debbano diventare fine a se stessi; ovvero se debbano servire per censurare chi
non parli quella particolare “lingua” dal poter commentare o criticare le
teorie in questione. Se una teoria non è in grado di produrre risultati
comprensibili in termini del nostro linguaggio corrente, allora legittimamente
ci si dovrebbe chiedere perché finanziarli con “soldi classici” …
Scherzi a parte, il mio dubbio è che quando
la scienza è troppo ”avanti” rispetto alla società, essa – volente o nolente –
si sottrae ad ogni controllo ed alle conseguenze che scoperte incomprensibili
ai più potrebbero comportare. Tutto questo è già successo (energia atomica ad
uso militare, armi biologiche ecc.) e continua a succedere (armi super
sofisticate e segrete, manipolazioni genetiche incontrollate, ecc.) e con
questi chiari di luna è destino che vi sarà un’inevitabile “accelerazione” in
questo senso: sempre più pochi avranno sempre più incontrollabile potere di
mettere nei guai tutti gli altri, con la solita scusa di un mitico “progresso” …
Quando gli scienziati accetteranno di avere i
loro stipendi – o i loro finanziamenti - pagati in valuta del “Landscape”, o in soldi “probabilisticamente”
in corso legale, o magari accetteranno come buoni danari in “sovrapposizione di
pagamento” tra molti fornitori che li reclamino … Beh, allora potremo anche
accettare la validità scientifica delle loro idee, ma fino a quel giorno abbiamo il legittimo
dubbio che alcuni di loro ci stiano prendendo per il culo.
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| La Matematica sarà il linguaggio del futuro, forse, o forse potrebbe rivelarsi una nuova fonte di discriminazioni ... meglio pensarci per tempo. |
PS3: Questo mio punto di vista è
palesemente “debole”, cioè soggetto alla facile critica per la quale nessuno
può fermare o mettere in discussione il “progresso” e la “libertà” di ricerca e
scoperta scientifica … ma è proprio qui che casca l’asino … Se siete così sicuri
di voler lasciare mano libera a chi per definizione si è già sottratto ad ogni
possibile controllo teorico per via della estrema astrazione dei linguaggi …
buona fortuna … perché è solo quella che vi potrà forse salvare, io preferisco trovare conforto nella caducità dell'esistenza umana.
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Credit: Nature Communications, 19/9/2018 (Libera traduzione dall'originale di R. Renner e D. Frauchiger)
Image credits: publicly available
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