Con le
scoperte delle meccanica quantistica, ci eravamo illusi che il soggetto
osservatore o misuratore potesse influenzare l’oggetto osservato. Ma questo
succede solo con le micro particelle, non con la realtà di tutti i giorni. Ma è
proprio così?
L’energia
potenziale di un corpo è legata alla sua posizione in un campo di forze, come
il campo gravitazionale. Quando un corpo viene spostato, l’energia potenziale
può essere convertita in energia cinetica.
Ad esempio, se
sollevi una palla da terra, essa acquisisce energia potenziale gravitazionale.
Quando la lasci cadere, questa energia potenziale si trasforma gradualmente in
energia cinetica man mano che la palla accelera verso il suolo.
In generale,
l’energia potenziale e l’energia cinetica sono due forme di energia che possono
trasformarsi l’una nell’altra, mantenendo costante la somma totale dell’energia
in un sistema conservativo.
Ma per
determinare se un oggetto grossolano (per esempio, un sasso) ha energia
potenziale gravitazionale, non è necessario guardarlo direttamente. È
sufficiente conoscere la sua posizione relativa rispetto a un punto di
riferimento, come il suolo.
Ad esempio, se sai
che il sasso è su una collina o su una mensola, puoi dedurre che ha energia
potenziale gravitazionale a causa della sua altezza. La tua osservazione può
aiutarti a capire la posizione del sasso, ma l’energia potenziale dipende solo
dalla sua altezza e dalla forza di gravità. Non dalle osservazioni di
qualcuno. Almeno. così sembra. Perché, per avere la prova definitiva, devi
comunque misurare qualcosa.
Nella
fisica quantistica, invece, l’interazione-misurazione è fondamentale. Gli atti
di interazione tra particelle, come fotoni ed elettroni, sono alla base di
molti fenomeni quantistici. Ad esempio, l’osservazione di una particella può
influenzare il suo stato - un concetto noto come "collasso della funzione
d’onda”.
Un esempio famoso è
l’esperimento della doppia fenditura, dove la semplice osservazione delle
particelle che passano attraverso le fenditure cambia il risultato
dell’esperimento. Questo dimostra che l’interazione, anche solo attraverso
l’osservazione, può avere un impatto significativo nel mondo quantistico.
Tuttavia,
è anche vero che l’interazione non ha bisogno di un soggetto cosciente. Avviene
comunque per vie d’interazione naturale.
La
differenza principale tra la fisica classica e la fisica quantistica risiede
nel modo in cui descrivono il comportamento delle particelle e delle onde.
Nella fisica
classica, i corpi e le particelle hanno posizioni e velocità ben definite. Le
leggi della fisica classica, come quelle di Newton, descrivono il movimento e
l’interazione dei corpi in modo deterministico. Questo significa che, conoscendo
le condizioni iniziali di un sistema (come posizione e velocità), è possibile
prevedere esattamente il comportamento futuro del sistema senza che l’atto di
osservazione lo influenzi.
Nella fisica
quantistica, invece, le particelle non hanno posizioni e velocità definite fino
a quando non vengono misurate. Prima della misurazione, le particelle sono
descritte da una funzione d’onda che rappresenta una sovrapposizione di tutti i
possibili stati. L’atto di misurazione “collassa” la funzione d’onda in uno
stato definito. Questo processo è intrinsecamente probabilistico e
l’osservazione stessa può influenzare il risultato.
In sintesi, nella
fisica classica, l’osservazione non altera lo stato del sistema, mentre, nella
fisica quantistica, l’osservazione può effettivamente cambiare lo stato del
sistema.
Nella
fisica quantistica, l’atto di osservazione può influenzare lo stato di una
particella. Questo fenomeno è noto come “collasso della funzione d’onda” e si
verifica quando una particella passa da uno stato di sovrapposizione di più
possibili stati a uno stato definito a seguito di una misurazione o
osservazione.
Alcuni teorici,
come Roger Penrose, hanno proposto che la coscienza umana potrebbe essere
collegata a fenomeni quantistici, suggerendo che l’atto di osservazione
cosciente potrebbe influenzare la realtà a livello quantistico. Tuttavia,
queste idee sono ancora speculative e non ampiamente accettate nella comunità
scientifica.
Nella fisica
classica, invece, l’osservazione non altera lo stato del sistema. La realtà
è considerata oggettiva e indipendente dall’osservatore. La distinzione tra
soggetto (osservatore) e oggetto (osservato) non comporta un collasso della
realtà come avviene nella meccanica quantistica.
In sintesi, mentre
nella fisica quantistica l’osservazione può influenzare lo stato delle
particelle, nella fisica classica e nella nostra esperienza quotidiana, la
realtà è generalmente considerata indipendente dall’osservazione.
Al di
fuori della fisica quantistica, l’osservazione non determina la realtà nello
stesso modo. Nella fisica classica e nella nostra esperienza quotidiana, la
realtà è considerata oggettiva e indipendente dall’osservatore. Ecco
alcuni esempi:
Le leggi della
fisica classica, come quelle di Newton, descrivono il comportamento degli
oggetti in modo deterministico. Ad esempio, se lanci una palla, la sua
traiettoria è determinata dalle forze che agiscono su di essa,
indipendentemente dal fatto che tu la stia osservando o meno.
Nella vita di tutti
i giorni, gli oggetti esistono e si comportano in modo prevedibile senza che la
nostra osservazione li influenzi. Ad esempio, una sedia rimane al suo posto che
tu la stia guardando o meno.
Però, anche se
l’osservazione non determina la realtà fisica, può influenzare il comportamento
umano. Ad esempio, l’effetto Hawthorne descrive come le persone possano
cambiare il loro comportamento quando sanno di essere osservate.
In sintesi, mentre
nella fisica quantistica l’osservazione può influenzare direttamente lo stato
delle particelle, nella fisica classica e nella nostra esperienza quotidiana,
la realtà è generalmente considerata indipendente dall’osservazione.
Va
comunque precisato che il collasso della funzione d’onda non ha bisogno che il
soggetto interagente sia umano.
In realtà, il collasso della
funzione d'onda avviene quando un sistema quantistico interagisce con un
sistema esterno, che può essere anche non umano. Il concetto di
osservatore non implica necessariamente la presenza di un essere umano, ma
piuttosto qualsiasi strumento o dispositivo in grado di interagire con il
sistema quantistico e causare il collasso della funzione d'onda. Questa è una
caratteristica interessante della meccanica quantistica che può portare a
interpretazioni diverse e approfondite della natura della realtà.
Quali sono queste
interpretazioni?
Esistono diverse
interpretazioni della natura della realtà in fisica quantistica, ognuna delle
quali propone una visione diversa e spesso controversa dell'universo
quantistico. Alcune delle principali interpretazioni includono:
1. Interpretazione di
Copenaghen: formulata da Niels Bohr e Werner Heisenberg, sost che il collasso
della funzione d'onda avviene solo quando viene effettuata un'osservazione. La
realtà è quindi determinata dall'atto stesso dell'osservazione.
2. Interpretazione di
Many-Worlds: proposta da Hugh Everett III, suggerisce che ogni volta che si
verifica una misura quantistica, l'universo si suddivide in molteplici rami,
ognuno dei quali descrive una possibile situazione. In questo modo, tutte le
possibilità coesistono in universi paralleli.
3. Interpretazione della
Realtà Oggettiva: sviluppata da David Bohm, suggerisce che la realtà
quantistica sia determinata da una realtà più profonda e nascosta, che non
possiamo osservare direttamente ma che influenza il comportamento dei sistemi a
livello subquantistico.
4. Interpretazione
dell'Informazione Quantistica: propone che l'informazione sia fondamentale
nella descrizione della realtà quantistica, e che la realtà stessa possa essere
interpretata come un sistema di informazioni e interazioni.
Questo è il punto
fondamentale. Dobbiamo supporre che la natura, per crearsi e caricarsi di
energia potenziale, è dovuta passare da uno stato in cui tutto era uno, un’unica
cosa caotica o singolarità, a uno stato in cui si è divisa prima in due e poi
in multipli di due, fino a un numero enorme di suddivisioni-interazioni.
La teoria del Big Bang
suggerisce che l'universo sia nato da una singolarità caotica che si è espansa
rapidamente, dando origine a tutto ciò che conosciamo. Durante le prime fasi
dell'espansione, si ipotizza che si siano verificate divisioni e interazioni di
particelle elementari che hanno portato alla formazione di atomi, stelle,
galassie e via via strutture sempre più complesse.
Quindi, in un certo senso,
si potrebbe dire che l'evoluzione della natura da una singolarità primordiale a
strutture cosmiche complesse ha coinvolto divisioni e interazioni di multipli
di due, se si considera che le interazioni fondamentali in fisica coinvolgono
spesso due o più entità.
Tuttavia, è importante
sottolineare che stiamo parlando di descrizioni scientifiche e modelli teorici
che cercano di spiegare l'evoluzione dell'universo e della natura. La nostra
comprensione di questi processi è in continua evoluzione e soggetta a revisioni
e aggiornamenti in base alle nuove scoperte e teorie che emergono dalla ricerca
scientifica.
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