Interpretazione a molti mondi

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Secondo l'interpretazione a molti mondi, ogni evento è un punto di diramazione; si vive in diversi rami dell'universo che sono ugualmente reali ma che non possono interagire tra loro.

L'interpretazione a molti mondi (abbreviata spesso con terminologia anglosassone MWI: Many Worlds Interpretation) è una delle possibili interpretazioni della meccanica quantistica formulata per dare un significato e una visione d'insieme alle leggi della meccanica quantistica.

L'interpretazione a molti mondi fu formulata nel 1957 dal fisico e matematico Hugh Everett III[1] e da allora ha incontrato reazioni alterne da parte del mondo scientifico. Finora i testi accademici, dedicati alla meccanica quantistica, presentano solo l'interpretazione di Copenaghen proposta nei primi decenni del XX secolo e considerata "ortodossa", o talvolta anche "minimale". Quest'ultima si limita a considerare solo i risultati possibili degli esperimenti in un unico universo, sufficiente ai fini della ricerca scientifica e dell'analisi dei dati sperimentali. L'interpretazione a molti mondi invece introduce l'idea che una misurazione o una osservazione abbia come conseguenza la divisione della nostra realtà in molti mondi, in cui diversi risultati sono possibili.

La necessità di nuove interpretazioni della meccanica quantistica[modifica | modifica wikitesto]

Hugh Everett si propose di spiegare gli aspetti ancora oscuri riguardo alle leggi della meccanica quantistica, in particolare rispetto al principio di indeterminazione e all'evoluzione temporale dei sistemi subatomici. Durante i suoi studi per il dottorato, il fisico statunitense si occupò di trovare una spiegazione in particolare al problema dell'interazione fra l'osservatore che compie una misura e il sistema effettivamente osservato, nell'insieme delle leggi quantistiche e tentando di superare la distinzione fra micro e macro-cosmo. Il principio di simultaneità dimensionali, stabilisce che: due o più oggetti fisici, realtà, percezione e oggetti non fisici, possono coesistere nello stesso spazio-tempo. Questo principio ha una corrispondenza con la teoria della interpretazione di più mondi, IMM e la teoria del Multiverso di livello III, anche se non è stata sollevata da Hugh Everett, né di Max Tegmark.

Secondo il principio di indeterminazione, l'incertezza Δx, della misura della posizione di una particella, e Δp, quella della quantità di moto, non possono essere entrambe arbitrariamente piccole. Diminuendo una di queste incertezze aumenta automaticamente l'altra, ossia emerge che "...Tra i valori di Δx e Δp sussiste dunque una relazione di complementarità"[2], in base al principio di complementarità formulato da N.Bohr. Inoltre anche l'ordine adottato nel misurare le due variabili (ad esempio la rilevazione della posizione prima di quella relativa alla quantità di moto o viceversa) influenza il risultato dell'osservazione. Cambiando l'ordine delle misure cambia il risultato finale: infatti se una quantità risulta, a seguito di misurazione, precisamente e completamente determinata diventa completamente indeterminata l'altra. In questo modo sorge il problema di quale valore assuma la posizione della particella quando ne è stata misurata solo la quantità di moto, oppure quando non è effettuata alcun tipo di misurazione. Secondo l'interpretazione di Copenaghen ogni specifica proprietà o variabile di un sistema fisico acquisisce il suo valore rilevato solamente nello stesso momento in cui viene osservata. Il valore misurato della variabile è determinato casualmente fra tutti i possibili risultati ammessi, in base alle probabilità codificate nella funzione d'onda.

Tuttavia in questo modo le osservazioni stesse del fenomeno, e quindi anche gli osservatori, diventano protagonisti dell'evoluzione temporale dei sistemi fisici, in modo tale che non si può più assumere l'esistenza di una natura senza un osservatore che attivamente la misuri[3]. Questa dipendenza fra osservatore/osservabile, che ha ampi riflessi nell'ambito filosofico, è contemplata nel cosiddetto "postulato di proiezione": solo l'osservazione stabilisce un preciso risultato e cambia lo stato del sistema esaminato in base alle modalità di misura (a prescindere, entro specifici limiti, dal possibile stato originario dello stesso).[4] Resta aperto anche il problema di come una proprietà di un sistema si trovi a caso in uno dei possibili risultati esattamente solo nel momento della misura, in base al processo noto come collasso della funzione d'onda[5].

L'interpretazione a molti mondi ha tentato di ridurre il ruolo protagonista dell'osservatore e di rimuovere il problema del collasso della funzione d'onda. Per ottenere questo, considera sia l'osservatore che il sistema misurato insieme in uno stato, talvolta chiamato "universo", che si evolve in modo deterministico senza alcuna scelta casuale dei risultati delle misure. Al momento dell'osservazione, a seguito dell'interazione fra gli apparati sperimentali o fra i sensi dell'osservatore con il sistema misurato, lo stato globale si divide in numerosi "mondi", uno ciascuno per ogni possibile risultato della misura. In questo modo nessun risultato casuale viene prodotto dalla misurazione, semplicemente ad esempio se si misura una variabile che ammette sia i valori "0" o "1", ci saranno due mondi, uno in cui l'osservatore misurerà "1" e un altro in cui invece otterrà "0". L'osservazione è un processo che modifica sempre gli stati dei sistemi misurati, ma adesso, al contrario dell'interpretazione di Copenaghen, i sistemi osservati più gli osservatori evolvono insieme secondo leggi deterministiche che stabiliscono come sono fatti i "singoli mondi", con i loro possibili risultati, e come è strutturata la totalità di essi: l'"universo".

Il collasso della funzione d'onda[modifica | modifica wikitesto]

Negli anni '20 ai pionieri della teoria quantistica si presentava il dilemma fondamentale per ogni disamina e ricerca delle leggi globali del cosmo: se davvero ogni sistema fisico è completamente determinato da un vettore in uno spazio di Hilbert (e questo è un postulato della Meccanica Quantistica), allora anche combinazioni lineari di vettori sarebbero stati consentiti per un sistema; su questo è basato il principio di sovrapposizione, implicito in tutta la mole di esperimenti eseguiti. Ma, se è tal principio è valido, resta l'interrogativo del perché in Natura si osservino solo macrostati ben definiti e distinti e mai in interferenza e/o insolite combinazioni di essi (ad es. combinazioni lineari complesse con componenti esprimibili in numeri immaginari, come |Ψ = ...|(α)> - i |(β)>)[6]. Fu Schrödinger che per primo, proponendo un esperimento mentale, illustrò il dilemma: se oggetti microscopici come elettroni possono stare in combinazione di diversi stati perché non dovrebbe essere così anche per quelli macroscopici? Dopotutto basta pensare ad un qualsiasi evento "puramente quantistico", ad esempio il decadimento di uno stato metastabile, che ne influenzi uno "classico" provocando la morte o meno di un gatto. Questo celebre esperimento mentale (appunto detto: del gatto di Schrödinger) evidenzia icasticamente il problema.

L'interpretazione di Copenaghen offrì tale soluzione: la misurazione, l'atto dell'osservatore "rompe" l'evoluzione dinamica quantistica (descritta dall'equazione di Schrödinger, fondamento della meccanica ondulatoria) e causa il collasso della funzione quantistica, riducendola alla sola alternativa percepita: l'osservatore vedrà uno stato definito per il sistema (il gatto vivo o morto) e non una combinazione di stati, avendo la sua misura proiettato quel sistema in uno stato finale specifico. E quale sia il preciso stato in cui il sistema risulterà è predicibile solo statisticamente, secondo quanto suggerito da Max Born col suo criterio dell'onda di probabilità.

L'interpretazione di Everett[modifica | modifica wikitesto]

L'idea di Everett dirime il problema della misurazione (rientrante nel "postulato di proiezione")[7] proponendo che chiunque esamini l'evoluzione d'un sistema non è indipendente da tal evoluzione: ma interviene una correlazione tra i processi del sistema e il rispettivo osservatore. Così c'è un sistema complessivo isolato comprendente il suo sottosistema osservato e l'osservatore, e una loro evoluzione combinata. E non più una misurazione esterna (al sistema sotto esame), ma solo una osservazione relativa ad uno dei rispettivi sviluppi empirici (prevedibili dal calcolo dei vettori di stato quantistico) attesi[8]. Quest'impostazione di Everett conduce a riconsiderare l'equazione della funzione d'onda come una rappresentazione realistica della natura materiale, e gli stati, fisicamente rilevabili, che essa descrive si conservano[9]. (Comunque come fa notare Colin Bruce, richiamando il pensiero d'altri esperti sulle conseguenze connesse alla teoria, quali Michael Lockwood, questi stati alternativi non si ramificherebbero con altrettante copie di ogni Io (o osservatore) moltiplicandosi all'infinito, poiché i vari sviluppi possono sfociare in realtà che non si conservano: parti di osservatori vi moriranno, interi mondi finiranno per qualche pur improbabile catastrofe, o perché in un certo numero di versioni di essi le leggi fisiche perderanno coerenza e cederanno al caos...)[10].

Quel che potremmo chiamare il postulato di Everett si può riassumere con: tutti i sistemi isolati evolvono secondo l'equazione di Schrödinger. Postulato che comunque riconduce esattamente alle predizioni (sui dati sperimentali) già contemplate dall'interpretazione di Copenaghen. Vediamone un esempio. Supponiamo di dover eseguire una misura di spin per un sistema formato da particelle aventi spin 1/2 e denotiamo con |\uparrow\rangle e |\downarrow\rangle le proiezioni dello spin sull'asse z. Ipotizziamo di essere contenti se troviamo spin up e tristi se invece misuriamo spin down: possiamo quindi denotare con


|\quad|\ddot -\rangle,\quad|\ddot\smile\rangle,\quad|\ddot\frown\rangle,

gli stati prima della misura e in cui abbiamo misurato spin up e spin down, rispettivamente. Lo stato iniziale del sistema sarà in generale una combinazione del tipo


\alpha |\uparrow\rangle+\beta |\downarrow\rangle,

(dove \alpha,\beta sono in generale numeri complessi), mentre l'effetto dell'osservazione sul sistema deve essere realizzato da un operatore unitario di evoluzione, precisamente


U=e^{-iH\tau/\hbar},

con \tau tempo caratteristico di risposta del sistema e H è l'Hamiltoniana dell'insieme sistema-osservatore. Da quanto detto si deve dedurre


U|\ddot -\rangle\otimes|\uparrow\rangle=|\ddot\smile\rangle\otimes|\uparrow\rangle,\quad
U|\ddot -\rangle\otimes|\downarrow\rangle=|\ddot\frown\rangle\otimes|\downarrow\rangle,

e quindi anche, secondo l'idea di Everett:


U|\ddot -\rangle\otimes(\alpha|\uparrow\rangle+\beta|\downarrow\rangle)=\alpha|\ddot\smile\rangle\otimes|\uparrow\rangle+\beta|\ddot\frown\rangle\otimes|\downarrow\rangle,

come si nota il risultato è una combinazione lineare di noi contenti per aver trovato spin up e di noi tristi per aver trovato spin down, essendo qui lo sviluppo oggettivo del sistema associato ad ognuno degli stati emotivi soggettivi dell'osservatore, correlabili alle varianti ottenute. (Se si praticasse un analogo esperimento con un interferometro che diriga e poi evidenzi la polarizzazione finale d'uno o più fotoni, esso terminerebbe con un risvolto simile. Poiché, tenendo in debito conto l'eventuali variabili degli oggetti indagati per i riferimenti di misura, lo stesso criterio vale per qualunque tipologia quantomeccanica e strumentale si impieghi). Il significato dell'esempio è che dopo la misurazione esisterà una duplice suddivisione dell'osservatore: una che ha discernito lo spin up e l'altra che lo spin down. La funzione d'onda universale conterebbe così una divergente serie di stati in ramificate e separate realtà percepibili come altri mondi. Tale conseguenza teorica di Everett è l'aspetto che si scontra con l'opposizione di parte della comunità scientifica.

[Per la teoria il processo misurativo si manifesta in ogni funzione di rilevazione oggettiva, anche laddove manchi un intervento cosciente. Sia per la scuola ortodossa che per H. Everett l'atto senziente non è una necessità esclusiva per determinare l'entità degli elementi misurabili; la mente è uno degli strumenti che può esservi coinvolto, ma non l'unico. Alcune altre idee e ipotesi reputano la coscienza indispensabile per la determinazione degli effetti quantomeccanici, quali la concezione di Eugene Wigner o la più recente teoria a "molte menti" che sposta l'esito della rilevazione nei contenuti cerebrali degli sperimentatori[11], ma la teoria everettiana non privilegia la qualità senziente rispetto agli altri apparati per il definirsi dei fenomeni].

Riassumendo, se agli stadi evolutivi del sistema si associano i rispettivi rilevatori, avendo il processo di rilevazione il ruolo specifico di stabilire e ben definire la realtà empirica, allora la sovrapposizione di stati (inteso quale evento composito ma unitario) non è più localizzato all'interno d'un unico sistema. Diversamente, essendo escluso che stati alternativi (dello stesso oggetto) possano manifestarsi simultanei e ben definibili entro un mono-scenario, si richiederebbe una conseguente riduzione della funzione d'onda alfine di selezionarne e verificarne solo uno: in quanto solo uno stato può venir osservato[12]. Mentre in base alla premessa suesposta, si ritiene che nell'evolversi tutti gli stati alternativi, con soluzioni differenti e inconciliabili ma egualmente probabili (nelle previsioni calcolate), divengono automaticamente e autonomamente reali[13]. [In verità la teoria implica una realizzazione per ogni probabilità, anche minore, di ogni stato finale dei relativi processi. Ciò fu una conseguenza logica na non immediata della congettura di partenza[14], comunque questo rende ancor più stringente (in tale accezione) la concretizzazione di eventi con identica possibilità].

Cosmologia[modifica | modifica wikitesto]

In cosmologia, nel contesto quantistico, va considerato tutto l'universo come un unico sistema, e il paradigma della "Scuola di Copenaghen" (esteso all'ultime conseguenze) induce a ritenere che l'insieme d'ogni specifica proprietà di esso sia determinata occasionalmente da qualche osservatore, il quale ridurrebbe casualmente non solo la funzione d'onda dei singoli elementi ma dell'intero cosmo, di cui questi son parte ("molti ricercatori provano disagio a pensare che la funzione d'onda dell'intero universo collassi quando venga fatta un'osservazione")[15]. Qui subentra l'utilità della concezione di Everett[16]. Infatti la sua teorizzazione per cui necessariamente e costantemente l'universo/mondo va suddividendosi, con tutti i propri componenti (compreso l'osservatore), aumentando le proprie copie: offre lo scenario d'una molteplicità di realtà materiali, oppure di relative sue "storie" probabili, che nell'elaborazioni successive (vedi Gell-Mann, Hartle, Hawking, Wheeler-Dewitt, A.Vilenkin, ecc...) permette di tracciare modelli ove il cosmo segue contemporaneamente più sviluppi in modo oggettivo[17] (cioè senza interventi individuali "esterni", autocoscienti o meno, e imprevedibili); semplificando il compito di comprenderne nascita, forma e destino.

Esempio applicativo e riflessi teorici correlati[modifica | modifica wikitesto]

Generalizzando, pensiamo a un apparato che per il processo dinamico d'un sistema (α) ha un indice con 2 probabilità di posizionamento finali: una di segnare per l'effetto(+α) +1 e per l'altro effetto(-α) -1 e quindi invia tali dati informaticamente ad un osservatore O che li registrerà.

Allora emerge tal descrizione: |Stato finale>= (1/radice quadra di 2) [|(+α) indice con +1 il computer invia +1 e O registra la posizione +1> + |(-α) con indice -1, il computer invia -1 e O registra -1>] . Ciò mostra lo stesso osservatore O registrare simultaneamente due fatti conseguenti alternativi e incompatibili, ma ciascun fatto è coerente con ognuna delle registrazioni di O, per ciascuno di essi non v'è sovrapposizione e così non è necessaria una riduzione della funzione d'onda per dar esito distinto e razionale all'operazione di misura. Ma per ottenere logicamente questo superamento della riduzione della funzione d'onda lo stesso osservatore O deve ritenersi replicato in entrambe le situazioni, che da lì resteranno, dall'attimo della rispettiva registrazione del n.indice, nettamente separate.[18]

Quest'impianto concettuale evita di ricorrere all'inspiegato collasso della funzione d'onda. Così il probabilismo intrinseco nello schema della scuola di Copenaghen (a cui Einstein rispondeva polemicamente "Dio non gioca a dadi") viene rimpiazzato da una visione nuovamente deterministica. Anche se ogni osservazione conserva comunque lo stesso grado di alea (della versione "ortodossa"), poiché l'osservatore può prevedere tutti gli stati finali dei processi ma non distinguere, fra essi, quale egli accerterà dopo la propria misurazione; e non potrà neanche avere una percezione degli stati esperiti dai propri alter ego[19]. Così per ogni punto di vista specifico (d'ogni singolo atto osservativo) l'esito degli effetti sperimentali resta casuale, ma è determinato se s'amplia la prospettiva all'insieme di tutti i punti di vista relativi alle possibili realtà, riconoscendo alla formulazione di Schrödinger pari veridicità empirica per ogni ramificazione desumibile dai suoi calcoli. Dunque non c'è nessun punto di vista privilegiato, né processo naturale specioso e nascosto che materializzi una sola delle alternative fisicamente consentite: ognuna disponendo d'un luogo in cui realizzarsi[20]

Misura di realtà probabili[modifica | modifica wikitesto]

Nel suo studio H.Everett introdusse anche il concetto che denominò "measure" (misura), secondo il quale si pone che la probabilità soggettiva dell'osservatore (in qualche sua successiva replica) di risultare collocato in qualche specifico ramo (scaturito da evoluzioni divergenti) delle varie realtà, fosse proporzionale alla grandezza delle probabilità riferite al numero emergente di ognuna di tali diramazioni. Il fisico teorico/sperimentale israeliano Lev Vaidman[21] dell'Università di Tel Aviv, uno dei più attivi sostenitori dei "molti mondi" (fedele alla linea originaria di Everett), in pagine ad essa dedicate nella Standford Encyclopedia of Philosophy[22], dopo aver premesso che nelle rispettive diramazioni ogni senziente ha la stessa realistica percezione dei senzienti presenti in tutte le altre, espone il concetto scrivendo:...Chiamo tale proprietà "misura di esistenza" di un mondo. Essa serve a quantificare la sua attitudine a interferire con altri mondi in un esperimento mentale, ed è su tale base che possiamo introdurre il concetto... e ...La probabilità di un esperimento quantistico è proporzionale alla misura totale dell'esistenza di tutti i mondi in cui compare quel risultato.[23]

Interpretazione a molti mondi di David Deutsch[modifica | modifica wikitesto]

Il noto fisico David Deutsch, uno dei più noti promotori attuali della teoria dei molti mondi/universi/realtà (riferita alla teoria di Everett)[24] ne ripropone la versione di base ma assumendo che tali universi paralleli (o realtà parallele), il cui insieme è chiamato da Deutsch multiverso, dopo le varie ramificazioni o differenziazioni che li generano[25] (per interazioni che avvengono costantemente nei singoli diversi mondi) essi non restino reciprocamente separati del tutto, ma mantengano qualche connessione, al livello fisico degli oggetti quantistici; e dunque (almeno in opportune e/o specifiche modalità e condizioni) possono interferire con i rispettivi partner delle alternative realtà quali particelle "ombra".[26]

Proprio la presenza di queste copie di corpuscoli quantistici, che interferirebbero tra esse, spiega i risultati di fondamentali esperimenti empirici; il principale dei quali è quello, ottico, della doppia fessura; quando un solo e unico fotone (ma potrebbe venir impiegato qualsiasi altro quanto o corpuscolo fisico) per volta viene inviato su una lastra sensibile attraverso uno schermo con due o più aperture (di misura specifica) e l'effetto finale risulta comunque una classica figura d'interferenza, ossia bande chiare e scure che solitamente ci si aspetta quando più onde luminose interagiscono per somma costruttiva o distruttiva, interferenza che sarebbe dovuta proprio ai fotoni (ch'egli definisce "ombra", in alcune sue pagine, per scopi esplicativi) provenienti da realtà contigue e parallele. E da quanto egli scrisse, persino la semplice "configurazione di ombre e luci prodotta dalla luce bianca attraverso un piccolo foro circolare" è indizio d'interferenza con onde/fotoni del multiverso.[27] Questa sua idea d'una possibile costante interazione fra particelle del multivervo gli ispirò la concezione d'un possibile processo di calcolo, effettuabile con computer quantistici, e per il quale egli appunto coniò il termine "parallelismo massivo"[28].

A proposito di quel che in altre teorie è definito "collasso della funzione d'onda" egli, come Everett, nega questo meccanismo, e nega (come su accennato) l'annullamento totale dell'interferenza fra le realtà degli universi: "La frase tipica che descrive questo effetto -l'osservazione distrugge l'interferenza- è sbagliata per tre motivi...Secondo l'interferenza è soltanto molto più difficile da osservare poiché è necessario controllare il comportamento di molte particelle. Terzo, ciò non accade solo con l'osservazione ma con qualsiasi effetto esterno del fotone, che dipenda dal cammino del fotone stesso, su altri oggetti fisici..."[29] Comunque qualora oggetti quantici, che inizialmente si trovano in interferenza con i rispettivi simili (compatibili con tale interazione) del multiverso, interagiscano con l'ambiente dello specifico mondo, o laboratorio, in cui sono percepiti tangibili e sottoposti a controllo, allora si verifica quella che è denominata "decoerenza quantistica", perdendo essi il collegamento privilegiato prima tenuto con gli altri oggetti del multiverso. Però tale decoerenza l'Autore la ritiene rilevante e significativa quand'è riferita alle problematiche del calcolo quantistico[30]. Egli ritiene che il motivo per cui non percepiamo direttamente le altre entità parallele dipende solo dall'inadeguatezza dei processi del nostro apparato sensorio e mentale, così come non percepiamo la rotazione terrestre, evocando in questo[31] il carteggio con Bryce DeWitt, in cui Everett esprime proprio quest'analogia.[32]

Deutsch in genere espone un'elaborazione più approfondita e aggiornata, principalmente nell'aspetto informatico, della teoria di Everett; partendo da posizioni strettamente ancorate ad esso, da cui però nel corso della sua lunga elaborazione si è poi, in alcuni casi, discostato, ma senza contraddirle mai completamente; ad esempio esaminò le problematiche relative alla "probabilità" partendo dal concetto di misura proposto da Everett, che solo nel passaggio del tempo ha via via in parte modificato[33] Naturalmente avendo Everett lanciato l'idea base di realtà parallele ma senza continuare a lavorarci sopra (nel corso della sua, peraltro non lunga, vita, dopo il dottorato s'occupò principalmente d'altro) Deutsch ne continua lo sviluppo ampliandone confini, applicazioni e l'obiettivo di dimostrarne l'asserzione di fondo, ossia che la realtà non è unica ma molteplice: "La realtà fisica nella sua interezza contiene molti universi paralleli". Chi giudica la teoria di Everett negativamente per la ragione che violerebbe il cosiddetto "rasoio di Occam" altrettanto fa con la strutturazione che di essa offre Deutsch, contenendo entrambe una proliferazione e coesistenza di enti (filosoficamente "prodigalità ontologica") che, almeno allo stato attuale, sfuggono a rivelazione e misurazione empirico-osservativa.

Posizioni e critiche della comunità scientifica[modifica | modifica wikitesto]

Negli ultimi decenni un numero crescente di scienziati aderisce (proponendone a volte qualche variante, vedi quella formulata da Murray Gell-Mann) alla concezione di Everett; sono per lo più esperti teorico-logici, dediti all'applicazione della meccanica quantistica nell'elaborazione computazionale (come David Deutsch), e i cosmologi quantistici che colgono in questa visione del multiverso un'opportunità per teorizzare su periodo antecedente e connesse cause del Big-bang (c'è chi attribuisce al lavoro sulla "funzione d'onda dell'universo" del noto cosmologo Stephen Hawking la ragione del ritrovato interesse per la teoria dei molti mondi[34]); in generale la teoria è accettata da chi è incline a considerare i modelli matematici corretti, autoconsistenti, coerenti e compatibili coi risultati dell'esperienza sperimentale e/o osservativa, potenzialmente capaci d'esplicitare e inquadrare fedelmente ogni aspetto dell'universo empirico. Ma altra parte della comunità scientifica cerca nuove risposte; e persiste la quantità di accademici ancorati all'originaria posizione di Bohr: ritenendo valide esclusivamente le descrizioni ricavate da sperimentazione diretta, giudicando l'argomentare ulteriore sugli epifenomeni naturali, alla ricerca di loro substrati più profondi ma non emergibili all'osservazione, obiettivo attinente più alla filosofia che alla scienza galileiana; fra essi spicca anche il nome di Anton Zeilinger. Per questi, in breve, non è scontato che la struttura del mondo s'adegui sempre ai requisiti logici ed alla capacità cognitiva umana.

Altra obiezione è che essa non predice nessun risultato sperimentale incontrovertibile a sua specifica conferma, poiché i responsi che dalla sua applicazione si attendono sono indistinguibili da quelli già prefigurati dalla teoria ortodossa.

Aspetti epistemologici comparati[modifica | modifica wikitesto]

Come Harold j.Morowitz con "Rediscovering the Mind" su "Psycology Today" (agosto 1980) riporta:"...Werner Heisenberg pose, in "Philosophical Problems of Quantum physics",...in rilievo che le leggi della natura non avevano più a che fare con le particelle elementari, ma con la conoscenza che si possiede su tali particelle, quindi in definitiva col contenuto della nostra mente..."[35] E sulle derivazioni teoriche dell'atto misurativo, più pronunciatamente legate a coscienza e mente, batté il tasto anche E.Schrödinger come in "Mind and Matter". Così altre posizioni interpretative[36]. Everett volle invece àncorare la prassi teorico-fisica alla visione oggettiva (nel senso di cause ed effetti esterni a mente o percezione dell'osservatore) senza però sottrarsi ad un'esplicazione interpretativa e non solo descrittiva di tali fenomeniche. Ma la sua teorizzazione che i sistemi, rappresentati dalla funzione d'onda, abbiano risultanze indipendenti da ciò ch'è misurato (il gatto, della citata simulazione ideale, morirà e sopravviverà: pur se nessuno guarda nella scatola in cui esso è rinchiuso) aggiudica comunque all'atto osservativo un'importanza cruciale ("...L'osservatore compie una misurazione della grandezza A, dopo di che ciascuno degli osservatori della sovrapposizione risultante ha percepito un autovalore")[37]. Infatti la disciplina ufficiale della fisica concerne solo quel che può, in linea di principio (a prescindere da condizioni o limiti contingenti) e in qualsiasi modo, venir scientificamente osservato; e proprio il fatto provato che ci sia facoltà di appurare, sicuramente, almeno uno solo fra gli esiti che la meccanica ondulatoria prevede fa acquisire a tale elaborazione il valore d'una indicazione realistica degli stati del mondo, sugli effetti empirici si basa anche il pensiero everettiano (e dei suoi epigoni): perciò per esso, e in questo non contraddice l'ortodossia, la sperimentazione resta il discrimine fra il regno empirico e quello della pura astrazione filosofica e/o matematica. E in accordo con l'impostazione classica, anche relativistica, la teoria esclude "salti quantici" ma il passaggio da un autostato all'altro (d'osservabile e osservatore) ha un carattere gradualmente continuo: "In realtà la sovrapposizione si evolve dolcemente, col dispiegarsi in parallelo delle sue varie diramazioni..."[38].

La MWI è ritenuta deterministica al contrario della teoria quantistica "ortodossa", però va puntualizzato che la MWI si manifesta tale solo considerando l'esplorazione complessiva della funzione d'onda universale; ossia la determinazione dei processi empirici è valida riguardo ai calcoli relativi ai sistemi nella totalità dei mondi, ma nella prassi sperimentale, in merito al responso decisivo d'un osservatore, questa teoria conserva l'identica quantità d'indeterminazione dell'altra. Tuttavia la loro tipologia non è uguale: quella di Copenaghen è ontologica assumendo che l'indeterminazione possa essere una qualità intrinseca dell'osservabile, a prescindere dai limiti indagativi dell'operatore; mentre la MWI può definirsi gnoseologica poiché, fra le prospettive coesistenti dei multipli e paralleli scenari, dà come non prevedibile con certezza solo il responso sul singolo fenomeno, da parte del singolo punto di vista ad esso associato: ergo si tratta d'una limitazione conoscitiva del misuratore e non imprecisione e nebulosità intrinseche alla Natura. Per la MWI la Natura, nella sua globalità, segue processi fisici non incompatibili con i parametri della maccanica classica.

A conclusione riportiamo il giudizio del fisico e noto docente e direttore del Master di Filosofia della Fisica (Columbia University, USA) David Z.Albert. Il quale non ritiene euristicamente soddisfacente il parametro del collasso della funzione d'onda ma non aderisce alla visione di Everett ch'egli definisce "rigorosamente minimalista", però al cui proposito dichiara che il relativo testo del 1957 era: "straordinariamente stimolante e al contempo straordinariamente difficile da comprendere...[39]; ad indicare che comunque le questioni che esso implica non vanno banalizzate. Così come si può constatare che esso ha avviato un filone di pensiero ancora fertile e, ad esempio, dalle (già citate) utili ricadute teorico/cosmologiche.

Note[modifica | modifica wikitesto]

  1. ^ Si veda questo sito per una biografia dettagliata
  2. ^ "Il bizzarro mondo dei quanti" di S.Arroyo Camejo, cap.7 pg.63. Springer-Verlag Italia (iblu-pagine di scienza) 2008
  3. ^ A questo proposito Einstein chiese ironicamente al suo collega e amico Abraham Pais: "Veramente lei è convinto che la Luna esista solo se la si guarda?" nella discussione della tematica in David Lindley "La Luna di Einstein" (in particolare nell' "Atto III", a partire dal cap."Finalmente il gatto quantistico" e nella rispettiva sezione di bibliografia e note), Longanesi & C.-1997.
  4. ^ Negli ultimi decenni tale effetto risulta convalidato anche dagli esperimenti denominati "a scelta ritardata", nei quali l'operazione misurativa avviene persino dopo che i sistemi, con predisposizione strumentale specificatamente finalizzata, hanno già compiuto dinamiche e trasformazioni attese dagli sperimentatori. A tal proposito si veda il progetto sperimentale descritto dai suoi stessi ideatori in "La dualità di materia e luce", riportato su "Fenomeni Quantistici" Le Scienze-quaderni, volume 112, febbraio2000.
  5. ^ Tale ipotetico processo è definibile pure come "riduzione del vettore di stato" e "riduzione dell'ampiezza di probabilità", aventi qualche diversa sfumatura di significato.
  6. ^ Vedi Roger Penrose "La Mente Nuova Dell'Imperatore" cap.6 paragrafi 20/21, Superbur-Scienza ed.2001.
  7. ^ Ossia svelare il ruolo dell'atto osservativo che appare enigmaticamente decisivo per far acquisire proprietà empirica definitiva ai sistemi quantici osservati.
  8. ^ Riferimento a S.A.Camejo op.cit.cap.13
  9. ^ Così sintetizzano J.Wheeler e W.Zurek: "This with each succeeding observation (or interaction) the observer state "branches" into a number of different states. Each branch represents a different outcome of the measurement and the corresponding autostate for the object-sistem state. All branches exist simultaneously in the superposition after any given sequence of observations"... Da "Quantum Theory and Measurement" Princeton University Press, pag.320 anno 1983
  10. ^ Vedi titolo in Bibliografia, cap.13.
  11. ^ "...Supponiamo che ogni sistema fisico senziente che esiste non sia associato ad una mente singola ma piuttosto ad un'infinità continua di menti" cit.da "Meccanica Quantistica E Senso Comune" del prof. David Z.Albert (Columbia University) cap.6, pag.177 -Biblioteca Scientifica ADELPHI (2002).
  12. ^ La nota figura d'interferenza d'esperimenti particellari manifesta l'esistenza d'una sovrapposizione, ma essa appunto forma un quadro non definito dei tragitti e dei punti d'arrivo degli osservabili. E comunque tale interferenza finora non si mostra ai livelli di misura della scala umana
  13. ^ Penrose illustra il problema di partenza con una variante del noto "paradosso del gatto di Schrödinger" (ipotetico sistema ove l'animale può morire, in un determinato tempo, con eguali probabilità connesse a quelle radioattive rientranti nella casistica quantica). In un contenitore sigillato è racchiuso sia il gatto sia un osservatore (protetto dall'effetto radioattivo); nel contempo, separatamente, un altro osservatore deve elaborare e infine misurare quanto accaduto all'interno, che egli non vede, di tal contenitore. Inevitabilmente l'osservatore posto dentro il contenitore percepirà il gatto soltanto e immediatamente o vivo o morto mentre per l'altro osservatore, calcolando il vettore di stato quantistico, risulterà che c'è comunque un periodo (finché egli non esplora l'interno del contenitore) in cui il gatto sta in una sovrapposizione lineare |Ψ> = 1/radice quadra di 2 [|morto> + |vivo>]. Però nessuno dei due osservatori è privilegiato nel verdetto sulla sorte del gatto, per cui l'alternative e contrastanti possibilità dei rispettivi responsi potranno considerarsi vere con eguale validità teorica, anche se ciò nel caso di situazioni definibili con numeri complessi sembra portare a contraddizioni. Penrose non accetta la tesi di Everett, questo suo esperimento ideale si propone solo di indicare le conseguenze derivanti dal considerare la funzione d'onda nella pienezza dei suoi aspetti (riferimento a Roger Penrose op.cit.).
  14. ^ Vedi di Jonathan J.Hallivell Op.cit.
  15. ^ Da Jonathan J.Halliwell "Cosmologia quantistica e origine dell'universo" "Le Scienze n.282,febbraio 1992".
  16. ^ Va puntualizzato che nel suo schema l'universo è rappresentato da un'unica funzione d'onda e l'osservazione è definibile come una reciproca interazione di due parti di tal medesimo universo/mondo/realtà.
  17. ^ Qui principalmente nel senso dell'oggettivismo.
  18. ^ Estrapolazione (con qualche variante qui su introdotta) da: Gian Carlo Ghirardi "Un'occhiata alle carte di Dio" cap.16 par.5 pg.350 -Il Saggiatore S.p.A.2003-.
  19. ^ Per Everett si è ricettivi ad un'unica versione della realtà poiché le strutture neuronali, del cervello che si biforca, emettono scariche complesse in diverse configurazioni macroscopiche che divengono in brevissimo tempo incompatiili fra esse e quindi cessano d'influenzarsi l'un l'altra; una decoerenza che separa irreversibilmente le menti e quindi l'unicità del loro soggetto e dell'intero sistema che li contiene (riferimento a Colin Bruce "I conigli di Schrõdinger" cap.9 Raffaele Cortina Editore-Scienza E Idee, 2006).
  20. ^ A tal proposito David Deutsch uno dei maggiori e autorevoli everettiani definisce la fisica quantistica Fisica del multiverso (da "La trama della realtà" cap.secondo: Termini chiave -pag.51, Biblioteca Einaudi -1997).
  21. ^ Da cui prende parte del nome l'esperimento interferometrico (appunto esperimento o effetto Elitzur-Vaidman) che sfrutta i principi basilari quantomeccanici per la "misurazione senza interazione".
  22. ^ "Many-worlds interpretation of quantum mechanics".
  23. ^ Quest'argomento è trattato, nelle sue varie sfaccettature, da Colin Bruce in: op.cit. capitoli 12 e 13.
  24. ^ Vedi il suo "La trama della realtà" capitolo tredicesimo, pp. 296-303, Biblioteca Einaudi 1997. E già nel secondo capitolo lo cita a pag.48.
  25. ^ "Se un fotone influenza altre particelle nel corso dei suoi spostamenti, e in particolare se viene osservato, allora anche quelle particelle e l'osservatore si differenzieranno..." da capitolo secondo pag.47 op.cit.
  26. ^ "TANGIBILE/OMBRA Solo in questo capitolo distinguo le particelle tangibili, del nostro universo, da quelle ombra di altri universi." Dall'appendice al secondo capitolo "termini chiave" op.cit.
  27. ^ Vedi David Deutsch "La trama della realtà" capitolo secondo: "Ombre". Biblioteca Einaudi, 1997.
  28. ^ Vedi al proposito il capitolo nono dedicato all'argomento in op.cit. e l'illustrazione fattane da Colin Bruce in "I conigli di Schrodinger" (scritto del 2004), cap.11"Sfruttare i molti mondi", trad.it. in collana Scienza e Idee diretta dal prof. Giulio Giorello, per Raffaele Cortina Editore, nel 2006.
  29. ^ Deutsch, capitolo secondo pag.47, op.cit.
  30. ^ "Se un gruppo di atomi è sottoposto a un fenomeno di interferenza e questi colpiscono in maniera differenziata altri atomi presenti nell'ambiente, allora non si può più rilevare l'interferenza con misure che riguardano soltanto il gruppo originario, che cessa quindi di effettuare una computazione quantistica utile. Tutto ciò va sotto il nome di "decoerenza..." capitolo nono "I calcolatori quantistici", pag.191 op.cit.
  31. ^ Vedi capitolo tredicesimo, in op cit.
  32. ^ Vedi pure Colin Bruce, op.cit. cap.9, che accenna ai limiti dovuti alle divergenze delle scariche neuronali del nostro cervello, che nell'ambito della teoria, ci impedirebbero di essere consapevoli delle nostre stesse ramificazioni parallele, paragonandoli ai limiti d'una ipotetica luce laser a 2345 angstrom di lunghezza d'onda che fosse utilizzata, mediante filtri, in un tipo particolare di computazione.
  33. ^ Vedi al proposito D.Wallace "Everettian rationally: defending Deutsch's approach to probability in the Everett interpretation" in "Studies in the History and Philosophy of Modern Physics", 34, 2003, pp.415-438.
  34. ^ Vedi: Michio Kaku "Iperspazio" cap. 12.3; Macro Edizioni, 2009.
  35. ^ Anche riportato da Douglas Hofstadter e Daniel Dennett in "L'io della mente" cap.3° pag.48, Adelphi Edizioni -1985.
  36. ^ Attualmente in Italia un fautore del coinvolgimento della funzione psichica in modo fisicamente centrale è l'astrofisico Massimo Teodorani, ad esempio col suo: "Sincronicità -Il legame tra fisica e psiche da Pauli e Jung a Chopra-"
  37. ^ Estratto da annotazione di Everett riportata e discussa da D.R.Hofstdater e D.C.Dennett, cap.3 pag.56, op.cit.
  38. ^ Da "L'io della mente" cap.3 ("Riflessioni") pag.55, op.cit.
  39. ^ Vedi David Z.Albert op.cit. cap.6 pag.156, e "Nota all'edizione italiana" (in cui inoltre per una circostanziata analisi della "automisurazione" egli stesso consiglia di consultare il suo articolo, pubblicato, nel 1995, insieme a Hilary Putman: "Further Adventures of Wigner's Friend" in "Topoi",14, pp.17-22). Insieme al noto fisico, e paladino della teoria everettiana, Lev Vaidman scrisse nel 1988 "On a proposed postulate of state-reduction" in "Physics Letters" -139A, pagine 1/4.

Bibliografia[modifica | modifica wikitesto]

  • (EN) Hugh Everett III "Relative State" formulation of Quantum Mechanics, Reviews of Modern Physics 29,454-462(1957). Articolo pionieristico di Hugh Everett III.
  • (EN) Bryce S. DeWitt Quantum Mechanics and reality, Physics Today 1970
  • (EN) Max Tegmark The interpretation of Quantum Mechanics: Many Worlds or many words?", Fortschr. Phys 46,855-862 (1998)
  • (EN) DeWitt, Graham "The Many Worlds Interpretation of Quantum Mechanics", Princeton University Press, 1973. Ottimo libro sull'argomento, curato da due pezzi grossi della comunità dei fisici teorici. Contiene per intero la tesi di dottorato di Hugh Everett III.
  • (EN) Roland Omnes "The interpretation of Quantum Mechanics" ,Princeton University Press, 1994. Testo sulla interpretazione della Meccanica Quantistica in generale nella prima parte e specifico dell'interpretazione delle storie consistenti nella seconda.
  • (EN) Wojciech H. Zurek Dechoerence, Einselection and the Existential Interpretation (the Rough Guide), Phil. Trans.Roy.Soc.Lond. A356,1793-1820 (1998). Lungo articolo sulla decoerenza quantistica.
  • David Deutsch "La trama della realtà", Biblioteca Einaudi, 1997.
  • Colin Bruce "I conigli di Schrödinger -Fisica quantistica e universi paralleli-", Raffaello Cortina Editore.

Voci correlate[modifica | modifica wikitesto]

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