Entanglement : il più grande mistero della fisica (Amir D. Aczel)

Lo so, continuo ad ammorbarvi coi libri di fisica quantistica, ma a me piace e ogni tanto ho bisogno di approfondire un po’ la questione. Ma, lo prometto, farò un post breve. Forse. Spero…

Innanzi tutto: per avere una idea di cosa sia la fisica (o “meccanica”) quantistica vi rimando a Wikipedia. Io accenno solo al fatto che è l’insieme di leggi che regolano il mondo microscopico (atomi, elettroni, fotoni) e che è (si può dire) nato durante una conferenza il 14 dicembre 1900 (ops, proprio ieri, ma di 114 anni fa) durante la quale Max Planck affermò che l’energia si muoveva a “pacchetti” e non in modo lineare. Non era per niente convinto neppure lui, ma i suoi studi non lasciavano adito a dubbi: prima si pensava che per ogni quantità infinitesimale di energia fornita, un qualsiasi corpo la rendesse con una relazione diretta (in un grafico si avrebbe una retta); lui scoprì, invece, che va fornita una quantità “discreta” (un quanto, un tot di energia) per far fare uno “scalino” all’energia restituita…

Lo studio della fisica quantistica è poi andato avanti, con “lotte” anche fra i maggiori fisici dell’epoca: alcuni erano dalla parte della fisica classica e dicevano che quello che veniva scoperto della fisica quantistica non poteva essere vero o, al massimo, era incompleto. Una delle diatribe più aspre fu proprio sul fenomeno dell’Entanglement che (anche in questo caso spiego brevemente e rimando a Wikipedia) unisce in modo invisibile due particelle “accoppiate” (io le chiamo anche “gemelle”, anche se fisicamente non è proprio così) tanto che al mutare dello stato dell’una muta, istantaneamente, anche lo stato dell’altra.

Per capire la potenzialità vi propongo un esempio. Pensate alla sonda Rosetta, che da alcune settimane scorrazza felice nella coda di una cometa: per indicare la grande distanza a cui si trova, i tecnici che la seguono ci dicono che sono necessari circa 30 minuti, ad un segnale radio inviato dalla sonda, per arrivare sulla terra. Cioè, una foto scattata dalla sonda arriva al centro di controllo 30 minuti dopo. Un comando inviato da terra verso la sonda è ricevuto da questa dopo 30 minuti. Facciamo finta che su Rosetta sia installata una “radio entangled” che contiene una serie di elettroni  che rappresentano, ognuno, un bit di informazione. Otto elettroni insieme formano – come ci insegna l’informatica -un “byte” e con ognuno di essi si possono rappresentare, per esempio, i singoli caratteri.Poniamo che a terra ci siano, dentro una corrispondente ricevente, gli elettroni gemelli di quelli inviati su Rosetta: ogni elettrone di Rosetta ha un elettrone entangled sulla terra. Per la caratteristica descritta sopra, e ammettendo che sia possibile e sufficiente quanto descritto, con questo tipo di radio potremmo sapere istantaneamente cosa succede a Rosetta, potremmo ricevere istantaneamente le foto che lei scatta o fornire ordini istantanei, senza bisogno che il segnale viaggi nello spazio per 30 minuti.

Per Einstein, Podolsky e Rosen era una cosa impossibile: niente può viaggiare più veloce della luce, neppure l’informazione che una particella entangled fornisce all’altra per dirle “ehi, io ho cambiato stato” (e ricordiamo che un segnale radio, in quanto onda elettromagnetica, viaggia – praticamente – alla velocità della luce). Da questo il paradosso EPR che, soltanto dopo svariati anni, è stato smentito (dimostrato come “non paradosso” in quanto reale) dando ragione a chi sosteneva la fisica quantistica.

Non la faccio ulteriormente più lunga: il libro fa una panoramica sui vari personaggi che hanno interagito con questo mistero, parlando in parte del loro ruolo nella fisica quantistica e approfondendo le loro ricerche sulla questione. Vengono descritti anche alcuni esperimenti fatti negli ultimi anni del millennio scorso (e qualcosa ancora più recente). Non ci sono troppe formule, quindi la lettura è facile, ma è un argomento altamente specialistico che solo gli interessati sanno gestire (considerate che io mi ritengo al confine fra “ho saputo gestirlo” e “mi è venuto il mal di testa nel leggerlo”).

L’argomento, però, è estremamente intrigante. Ti dice che esiste ancora tutto un mondo da scoprire: è stato dimostrato che è vero che due particelle “gemelle” (chiamiamole, per semplicità, ancora così) si parlano, in modo immediato, anche a distanze gigantesche. Dobbiamo solo capire come fanno, e questo schiuderà veramente nuovi mondi della fisica. Fra le altre cose: è stato dimostrato, sperimentalmente, il “teletrasporto” di una particella grazie all’entanglement. No, non vi aspettate – almeno per ora – il teletrasporto alla Star Trek, anche perché si parla, più precisamente, del teletrasporto di uno “stato”, di una informazione, non della parte fisica della particella (anzi, per creare la copia, è necessario distruggere l’originale: non vorrei sperimentare io per primo questo teletrasporto). Però qualcosa – ed è proprio il caso di dirlo – si muove…

Se siete neofiti, no, non prendete questo libro, iniziate con altri più leggeri (“Quantum“, uno degli ultimi da me letti). Se siete appassionati e già ve la cavate benino con la quantistica (a livello di curiosità, non di studi universitari), questo libro va bene. Se, invece, siete studenti di fisica avrete altri testi più specializzati e questo potrà essere solo un buon testo “collaterale”.

Buona lettura.

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