La realtà (quantistica) cambia a seconda di come la si osserva

Ricordate il famoso gatto di Schroedinger? Quello che può essere vivo o morto a seconda che l’osservatore guardi o meno la scatola in cui è contenuto? Non è che una delle innumerevoli, bizzarre e controintuitive leggi della meccanica quantistica, la branca della fisica che descrive il comportamento della natura su scale microscopiche. Ed è anche uno dei punti più delicati della teoria, che persino Albert Einstein fece molta fatica a digerire: l’esistenza un rapporto specialissimo tra osservatore (chi esegue l’esperimento) e oggetto osservato (il gatto, nel caso ideale di Schroedinger). I fisici della Australian National University hanno cercato di indagare ulteriormente il fenomeno, eseguendo il cosiddetto esperimento di scelta ritardata, ideato dal fisico John Archibald Wheeler nel 1978, per capire, effettivamente, se, come e quando l’osservatore è in grado di influenzare il comportamento dell’oggetto quantistico che sta osservando. I risultati dell’esperimento hanno confermato, ancora una volta, le predizioni della teoria: la natura di un osservabile quantistico è intrinsecamente legata alla modalità di osservazione, ossia a come lo si guarda.

“Il processo di misura è tutto”, spiega Andrew Truscott, uno degli autori della ricerca, pubblicata su Nature Physics. “A livello quantistico, la realtà non esiste finché non la si misura”. Come dire che se un albero quantistico cade in una foresta quantistica e nessuno lo sente, l’albero non solo non fa rumore, ma neppure esiste. Gli scienziati, in particolare, si sono concentrati sulla doppia natura delle entità quantistiche, che sono al contempo onde e particelle, finché, per l’appunto, non le si misura e collassano in uno dei due stati. Proprio come il gatto di Schroedinger, che è contemporaneamente vivo e morto finché non si guarda dentro la scatola.

L’équipe di Truscott ha intrappolato una serie di atomi di elio in un particolare stato quantistico, il cosiddetto condensato di Bose-Einstein, e poi li hanno estratti finché non è rimasto soltanto uno. Successivamente, hanno inserito il singolo atomo in un interferometro, un apparato sperimentale in grado di combinare percorsi diversi di luce per studiare le proprietà delle onde elettromagnetiche, dimostrando che, effettivamente, l’atomo si comporta come particella o come onda a seconda della configurazione iniziale dello strumento. “Bisogna accettare il fatto che la misura cambia a seconda che lo scienziato creda che l’atomo si comporti in un modo o nell’altro. L’atomo non si muove da un punto all’altro dell’interferometro. È solo dopo la misura finale che la sua natura di onda o particella diventa reale”. Vi piaccia o no, sembra che sia così che va il mondo. Almeno quello quantistico.

Via: Wired.it

Credits immagine: The Nothing Corporation via Compfight cc

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3 Commenti

  1. Ma siamo già riusciti a fotografare la materia nella sua contemporaneità di onda/particella! Sembra dunque tutto dipenda dalla capacità dello strumento o metodo di osservazione, almeno il fatto di vedere o un’onda o una particella. L’interferenza tra due parti intese come osservatore ed osservato è descritta chiaramente nella legge di Dirac. Mi sembra possa essere l’essenza della dualità, della contemporaneità, il grande fatto nuovo ed il centro dello sconvolgimento delle nostre conoscenze acquisite, specialmente il suo misterioso concetto di esistenza al quale solo un connubio tra scienza e filosofia può forse rispondere.

  2. ‘Quello che può essere vivo o morto a seconda che l’osservatore guardi o meno …’ lascia supporre che se l’osservatore non guarda la scatola il gatto è morto. A me sembra che trattandosi di sovrapposizione di stati(vivo/morto) del sistema(gatto), finchè non si guarda la scatola il gatto non è morto ma, appunto, vivo e morto al tempo stesso. Lo sguardo determinerà il collasso della funzione d’onda permettendo di conoscere la situazione. In questa particolarissima materia anche la forma è sostanza. Ma se fossi in errore, fatemelo notare: ho sempre il cilicio pronto!

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