C’era una volta un gatto. O no?
5 Novembre 2020
C’era una volta un gatto. O no?
Mentre siete ancora affannati sul ciglio della strada, qualcuno che vi si avvicinasse per vedere se state bene non potrebbe in alcun modo alterare il vostro stato. Almeno non con la semplice azione del “guardare”. Certo, una parolina di conforto, un «Tutto bene, amico?», aiutano sempre. Ma la vostra temperatura, per esempio, o la vostra posizione, o la sudorazione non subirebbero alcuna variazione in seguito al solo curiosare del curiosone. La stessa cosa non vale invece per gli elettroni, per esempio. Se una di queste particelle fondamentali corresse a destra e a manca, e voi voleste sapere dove si trova in un dato istante, dovreste “guardarla”. Ma ecco insorgere il problema: la radiazione che la investirà (necessaria per “vedere”) ne cambierebbe necessariamente lo stato o la posizione. Motivo per cui diventa impensabile interagire con il mondo subatomico senza modificarlo. Come descrivere quindi qualcosa di così “delicato” senza potervi accedere? O meglio, senza volervi accedere, per non modificarne lo stato?
La risposta trovata è stata sorprendente! Un elettrone non è più pensabile come una “pallina”, ma piuttosto come una nuvola di probabilità: una sovrapposizione di tutti i possibili stati, di tutte le possibilità che può assumere. La matematica che discende da questa intuizione, tanto geniale quanto astrusa, permette così di stimare solo con un certo grado di confidenza cosa sarà di una singola particella, ma diventa estremamente
precisa nella valutazione di una miriade di esse e del destino di oggetti macroscopici.
In che modo si potevano spiegare i risultati raggiunti? Come pensare e definire la realtà tramite questi nuovi occhiali? Fu così che Erwin Schrödinger propose di chiudere un gatto in una scatola, con un marchingegno capace di rompere una fialetta di veleno e uccidere l’animale. Ma dato che non è possibile sapere se l’ampolla è ancora integra senza aprire la scatola e che aprirla potrebbe azionare il dispositivo, l’unico modo di descrivere la condizione del felino senza interagire con il sistema è pensarlo come sovrapposizione di tutti gli stati possibili: il gatto di Schrödinger è morto e il gatto di Schrödinger è vivo.
Questo è il modo di pensare il mondo, come sovrapposizione di tutte le possibilità, almeno nell’interpretazione ortodossa.
Vorrei però rassicurare tutti, era solo un esperimento mentale: nessun animale è stato maltrattato nella formulazione della fisica quantistica.
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Il presente articolo è stato pubblicato sulla rubrica “Fisica? Un gioco.” – Sapere, dicembre 2018 – ed. Dedalo.