Recentemente, un team di fisici teorici ha proposto una nuova soluzione al paradosso del gatto di Schrödinger, che potrebbe consentire alle teorie della meccanica quantistica e della relatività di Einstein di convivere nel migliore dei modi.
Non è mai facile parlare di determinati argomenti, tuttavia, questa volta cercheremo di “semplificare brutalmente” (per quanto possibile) concetti fisici realmente avanzati e complessi. Siete pronti?
Per cominciare, è opportuno ricordare come le leggi della fisica quantistica postulano che gli oggetti fisici possono esistere in una combinazione di più stati. Sarà quindi possibile per loro trovarsi in due posti contemporaneamente o possedere diverse velocità allo stesso tempo.
Si introduce dunque il concetto di “sovrapposizione“, secondo cui un sistema rimane in tale stato, finché non interagisce con un dispositivo di misurazione (ovvero, viene osservato direttamente), grazie al quale assumerà solo valori ben definiti come risultato della misurazione stessa. Un cambiamento così brusco nello stato del sistema, è chiamato “collasso“.
A questo punto entra in gioco il fisico Erwin Schrödinger, che riassunse questa teoria nel 1935 con il suo famoso paradosso del gatto di Schrödinger, che è contemporaneamente vivo e morto e di cui vi abbiamo già abbondantemente parlato.
Le leggi quantistiche, valgono però per il regno delle particelle elementari. Gli oggetti più grandi, si comportano infatti in accordo con la fisica classica come previsto dalla teoria della relatività generale di Einstein e non vengono mai osservati in una sovrapposizione di stati.
Come sottolinea l’autore principale Matteo Carlesso, fisico teorico dell’Università di Trieste in Italia: “La domanda è: è possibile che l’Universo si trovi in una tale sovrapposizione? Le osservazioni dicono di no: tutto segue le previsioni classiche della Relatività Generale“. Come conciliare dunque le due cose?
Per affrontare il problema, i ricercatori hanno proposto modifiche all’equazione di Schrödinger, che governa il modo in cui tutti gli stati, compresi quelli in sovrapposizione, evolvono nel tempo.
In particolare, il team ha aggiunto termini all’equazione che catturavano il modo in cui il sistema interagisce con sé stesso. È stata poi eliminata la distinzione tra oggetti soggetti a misurazione e dispositivi di misurazione, proponendo che lo stato di ciascun sistema subisca un collasso spontaneo a intervalli regolari.
“Senza alcuna azione da parte di entità esterne, qualsiasi sistema si localizza (o collassa) spontaneamente in uno stato particolare. Parafrasando, invece di avere un gatto morto E vivo, lo si trova morto O vivo“, ha detto Carlesso. Per i più curiosi, potete trovare l’intero paper al seguente link.
“Il nostro modello descrive un universo quantistico, che alla fine collassò diventando così effettivamente classico“, ha dichiarato lo stesso Carlesso.
Dopo aver visto la ‘scoperta che trasformerà il mondo’ e nonostante questa teoria spieghi perché l’universo possa essere governato dalle leggi classiche della fisica, mettere alla prova sperimentalmente la teoria stessa, non sarà così semplice.
