4/12/13

Buchi neri e particelle: nessuna differenza! **

Nelle lezioni di Meccanica Quantistica abbiamo incontrato microscopici corpuscoli davvero dispettosi. Non solo si comportavano come particelle e come onde a seconda che si determinasse oppure no la loro posizione, ma, se avevano un’origine comune o -meglio- una qualche affinità di tipo “parentale” (quella proprietà che viene chiamata entanglement o -se volete- “aggrovigliamento”), erano in grado di fare immediatamente quello che faceva la sorellina sia che si trovasse a pochi centimetri di distanza sia che si trovasse in un'altra galassia e anche più lontana.

Avevamo visto degli esperimenti che l’avevano dimostrato “praticamente”, al di fuori da ogni ragionevole dubbio, e che avevano fatto pensare a velocità maggiori di quella delle luce e altre assurdità del genere. Lo stesso Einstein ne era rimasto poco convinto, non trovandoci alcuna logica, e aveva definito questa situazione veramente “sinistra” e assurda.

In realtà, sappiamo che certe manifestazioni tipiche della MQ non possono essere capite ma solo descritte. Ed ecco arrivare l’uovo di Colombo. Siamo così sicuri che solo le particelle microscopiche manifestino questa proprietà inspiegabile? questa loro affinità che non teme distanza? E se invece fosse una particolarità di ben più ampia portata che è stata già stata studiata e compresa anche se solo a livello teorico?

Cosa sono le cose decisamente opposte alle particelle più piccole? Beh… mi sentirei di dire gli oggetti più massicci dell’Universo, i mostri del Cosmo, i Buchi Neri. Cosa vi è di più massiccio e potente? Tuttavia, le loro caratteristiche più importanti non sono le dimensioni, ma la densità, ossia la gravità che è tale da non fa scappare nemmeno la luce che viene ingoiata al loro interno. Sappiamo benissimo che potrebbero avere dimensioni comparabili con quelle degli atomi (sicuramente ne sono esistiti e forse ne esistono ancora).  Possono, però, contenere anche  miliardi di volte la massa del Sole. Insomma, rappresentano veramente un passaggio continuo dal microcosmo al macrocosmo. Chi meglio di loro potrebbe legare, allora, la MQ con la fisica normale?

I buchi neri sono stati studiati in lungo e in largo. Purtroppo, solo teoricamente, dato che niente può leggersi al loro interno. Tuttavia, molte cose sono state descritte, spiegate e anche capite. Una di queste si riferisce ai celebri “wormhole”, i buchi del verme. Cosa rappresentano? Presto detto: una specie di tunnel spazio-temporale di passaggio (niente a che vedere con il tunnel dei neutrini di gelminiana memoria!) che metterebbe in comunicazione punti lontanissimi del nostro Universo o addirittura di diversi Universi. Teoricamente possono esistere, ma praticamente è impossibile scovarli. Stando al di fuori dell’orizzonte degli eventi delle loro “entrate” ben poco si può fare. Una persona vicino a un buco nero e un’altra vicino ad un altro, connessi tra loro da un wormhole, non potrebbero assolutamente comunicare.

buco del verme
Un "wormhole" o "buco del verme" potrebbe connettere due buchi neri. Forse la MQ è in grado di spiegarli perfettamente. Fonte: Alan Stonebraker/American Physical Society

Ricordiamo, però, che i buchi neri possono essere anche estremamente piccoli, grandi come particelle. E se anche loro mostrassero la caratteristica dell’entanglemet? Niente di strano per la MQ. Cosa vorrebbe dire? Che tutto ciò che capita all’interno di uno sarebbe legato a quello che capita in un altro (o magari in tutti…). Questa proprietà comunissima per le particelle potrebbe tranquillamente trasferirsi nei buchi neri giganteschi: sono o non sono del tutto equivalenti?

Cosa sarebbe, allora, l’entanglement dei buchi neri “fisici” che ormai possiamo scoprire un po’ ovunque? Beh, proprio il wormhole! In parole povere, se una persona cadesse all’interno di un buco nero, la sua persona affine (la vogliamo chiamare “sosia quantistica” ?) cadrebbe immediatamente dentro a  un buco nero che ha un wormhole col primo. Le due persone collasserebbero all’interno di uno Spazio-Tempo COMUNE. Potrebbero incontrarsi, chiacchierare, scambiarsi INFORMAZIONI e magari uscire dalle entrate opposte. Meglio ancora, diventerebbero una stessa entità.

Cosa potrebbe implicare tutto questo ragionamento che sembra basarsi su una logica semplice e quasi banale? Risponderebbe a una domanda fondamentale: “Quali sono le conseguenze macroscopiche dell’entanglement della MQ?” Eccole lì davanti a noi: la possibilità teorica di comunicare tra luoghi distantissimi dell’Universo, senza curarsi della velocità della luce e di tutto ciò che ne può derivare. Proprio quello che fanno le particelle affini negli esperimenti della MQ.

Per adesso siamo solo nel campo della teoria e forse mai potremmo vederne un’applicazione pratica. O, forse, sarebbe più giusto dire che non ci siamo mai accorti di un’applicazione pratica. Quanti fotoni e altre particelle (e non solo…) che sono caduti all’interno di un buco nero si sono ricongiunti con i loro sosia “affini”? Mamma mia… Se così fosse, prima o poi dovremmo guardare attentamente tutto ciò che entra nel nostro buco nero galattico e cercare di individuare in qualche altro buco nero la scomparsa repentina della sua controparte. L’entanglement trascina la materia ad unirsi nello Spazio-Tempo comune, un vero e proprio luogo di ritrovo delle particelle (solo quelle piccole?) in cui riunirsi e poi, magari, uscire di nuovo trasportando con loro le informazioni delle controparti. Forse, la materia dell'universo lo ha già fatto e lo sta facendo continuamente.

La mia mente sta viaggiando non solo verso astronavi che in un attimo attraversino l’Universo o che giungano in altri Universi attraverso una rete “aggrovigliata” di buchi del verme. No, sarebbe solo una fantascienza di serie B. Penso a cose più grandiose, come la vera unificazione del Tutto, lo scambio assoluto delle informazioni, e cento altre conseguenze con risvolti fisici ed etici incredibili. Fate volare anche la vostra fantasia… ne vale la pena.

Che dirvi? Questa teoria è talmente semplice, come concetto, che assomiglia proprio alle leggi fondamentali dell’Universo. Inoltre risponderebbe benissimo all’apparente assurdità della MQ. No, non è assurda, è perfettamente comprensibile e ci spiega perfettamente come ottenere una vera Unione Universale. Altro che modello standard…

Il lavoro originario si trova QUI (a pagamento) e non penso sia molto comprensibile nella sua formulazione matematica. Tuttavia, la descrizione matematica non spaventa assolutamente quando si è di fronte a una tale semplicità concettuale.

Ma sì, perché non sperare che gli autori dell’articolo abbiano ragione?

Gli studi proseguono… ne parliamo ancora QUI 

23 commenti

  1. Mario Fiori

    Cntinuo a pensare, e per ora non mi schiodo , che la MQ sia la chiave del Tutto, la risposta a molte domande o forse tutte e che i buchi neri entrino eccome nella questione.
    Contino anche a pensare che ci saranno sempre nuove e fantastiche scoperte , ma ci saranno anche nuovi quesiti e che capire il Tutto fino in fondo sia troppo grande per noi e che forse , tra una scoperta e l'altra, ne vedremo delle belle ma fino in fondo non so' se ci sarà dato di Sapere :?: :?:

  2. caro Mario,
    condivido in pieno :wink:  

  3. Andrea I.

    Beh la cosa alla fin fine non mi stupisce piú di tanto se consideriamo come vera l'ipotesi che tutto abbia un'origine comune. Se tutti veniamo dalla singolaritá che c'era "prima" del big bang allora e riflettiamo sulla MQ, che c'é di strano a ipotizzare che in un qualche modo tutto sia collegato? Nella mia ignoranza penso anzi che tutto possa esistere proprio perché é tutto é collegato.

  4. Supermagoalex

    Io invece penso che piano piano scopriremo quasi tutto sui fenomeni che che regolano la MQ, basti pensare che nel 2014 il CERN lavorerà a 14TeV (il doppio dell'energia grazie alla quale è stato possibile trovare il famoso bosone di Higgs), e chissà cosa verrà fuori  8)
     

  5. Mario Fiori

    Speriamo e tifiamo per il tuo ottimismo Supermagoalex. :wink:

  6. teto

    una domanda: i buchi neri in che modo sarebbero "enteglati"?

  7. beh...,da quanto ipotizzato, proprio attraverso un wormhole che li mantiene in contatto (realmente o probabilisticamente)...

  8. teto

    ok ma questo wormhole come si dovrebbe legare tra 2 buchi neri?

  9. Caro Teto,
    il wormhole è una soluzione teorica esistente all'interno di un buco nero e che permette, ipoteticamente, il passaggio a un altro spazio tempo. Prendono anche il nome di ponti di Einstein-Rosen. Non è facile descriverli a parole in quando sono soluzioni di equazioni ultra complesse. Ovviamente sono ipotesi che nessuno ha potuto provare e sono ancora legate a paradossi non del tutto risolvibili.

    L'importante è però che teoricamente esiste un "legame" tra buchi neri, di tipo matematico. che potrebbe rappresentare una proprietà intrinseca  dello spazio-tempo non dissimile dall' entanglement. Infatti, anche nel caso dei worrmhole si riuscirebbe ad avere un contatto diretto tra luoghi lontanissimi che necessiterebbe una velocità dell'informazione superiore a quella della luce. In fondo, Einstein da un lato rifiutava la natura probabilstica delle particelle-onde, ma dall'altra ideava un ponte tra universi diversi o tra posti molto lontani dello stesso, scavalcando il problema della velocità della luce. Chissà che ancora una volta il nostro Albert non c'abbia azzeccato senza volerlo!

  10. L'entanglement secondo me è la scoperta più sconvolgente che abbia mai fatto l'uomo ed è incredibile che a distanza di molti anni con tutti gli sforzi che facciamo ancora non riusciamo a spiegarcelo, questo la dice lunga di quanto siamo lontani dall'avere un modello vagamente funzionante dell'universo.
    Da biologo penso alle enormi implicazioni che può avere il fenomeno dell'aggrovigliamento a livello molecolare, ad esempio nella duplicazione del DNA e nella trasmissione dei caratteri ereditari, tutte cose capite e descritte in altre epoche quando si studiavano solo le molecole come molecole con le reazioni biochimiche ecc. senza avere la minima idea che gli atomi sono in qualche modo connessi con un "sistema" che non tiene conto della distanza!
    Solo da pochi anni anche fra i biologi c'è qualcuno che comincia a pensare in maniera "quantistica" ad esempio questi hanno riflettuto sulle implicazioni dell'entanglement sul sistema di riparazioni degli errori. Sono ancora speculazioni per così dire "d'avanguardia" ma già il sentiero è tracciato! http://www.technologyreview.com/view/419590/quantum-entanglement-holds-dna-together-say-physicists/?ref=rss

  11. Per chi fosse interessato, l'articolo è liberamente scaricabile QUI. :wink:

  12. caro Marco,
    temo proprio che certi risvolti della MQ siano incomprensibili alla mente umana. Almeno da quella di questa attuale specie. Riusciamo solo a sfruttarne gli effetti, a descriverla, ma il cervello non è adatto alla sua comprensione. Un po' come capita a certi gasteropodi fossili che hanno sulla loro conchiglia segni indelebili della lunghezza del giorno e quindi della distanza della Luna da noi. Essi continuano a salire e a scendere secondo certi ritmi, li hanno "capiti" o li hanno solo recepiti e applicati? Comunque tutti seguono certe regole, anche a distanze di migliaia di chilometri... Propendo per la seconda ipotesi, ovviamente. Forse la MQ e l'entanglement in particolare è un qualcosa di simile per l'homo sapiens sapiens. Che già si abbia latente la possibilità di aggiungere un sapiens o si debba aspettare una nuova razza... non so e non penso nessuno lo sappia finché noi gasteropodi non riusciremmo a capire perché rechiamo i segni della distanza della Luna nel tempo.. :wink:

  13. Bella e profonda riflessione. E' vero che non abbiamo gli strumenti (mentali e matematici) per capirla in questa generazione, ma chi può dirlo cosa saremo capaci di fare e capire fra 100 anni o fra 1.000... ma ahinoi (i curiosi e smaniosi di sapere) purtroppo ce lo perderemo!

  14. dario

    il tutto è assolutamente eccitante!
    scusate il commento poco scientifico, sono un po' di corsa e non posso concentrarmi e applicarmi come vorrei, ma a volte è importante fissare il momento. 

  15. foscoul

    Bell'articolo interessante, grazie Enzo. :wink:
    Marco concordo con te sulla rilevanza e le implicazioni che in futuro queste ricerche porteranno e soprattutto spero vengano davvero applicate nel campo della medicina e non per scopi bellici.   :-|

  16. Walter

    Anni fa ho letto un articolo sulle stringhe che quel tempo era di moda ma non ho potuto salvarlo perché avevo un Commodore 64 (uno dei primi)
    Quel che mi ricordo è che la teoria delle stringhe parla di 10-12 o più dimensioni che pur essendo interconnesse sono indipendenti.
    L'esempio era quello di un sasso che pur rimanendo fermo nelle tre dimensioni spaziali 'viaggia' in quella temporale.
    Domanda da milioni di dollari: non è possibile che una dimensione 'x' interconnetta le particelle o i buchi neri come se fossero 'appiccicati' e perciò le informazioni passino istantaneamente ?
    So che potrebbe esser pura 'fantascemenza'.
    Ad ogni modo concordo sull'impossibilità umana di capire certi risvolti  della 'natura'

  17. alexander

    Questa volta devo ammettere che l'articolo mi ha messo veramente in difficoltà, sono proprio  convinto di non aver capito il concetto di base...  :(
    Negli articoli sulla MQ mi sembrava di aver capito che il fenomeno dell' entanglement nascesse solo tra particelle correlate, termini difficile che io avevo interpretato come particelle che avessero avuto, per parlare in termini umani, stesso padre e dna simile.
    In questo caso non ho capito se si ipotizza che i buchi neri nascano già correlati tra loro e gli wormhole siano i passaggi con cui si realizza in pratica l' entanglement che determina  lo scambio immediato di informazioni (anche se non mi torna il concetto perchè con questa logica l'infomazione dovrebbe viaggiare nel worm a velocità infinita per rispettare le caratteristiche dell'entanglement) oppure se si ipotizza solamente che   gli wormhole abbiano l'effetto pratico di mettere in correlazione i buchi neri favorendo la creazione dell'entanglement .
    In sostanza le mie difficoltà potrebbero nascere principalmente dal fatto di non aver chiaro il concetto di correlazione alla base dell' entanglement....  :(

  18. caro Walter,
    hai azzeccato in pieno la problematica... a tal punto che le ultime ricerche che cerco di sintetizzare oggi stesso in un altro articolo dicono esattamente le tue parole! Bravissimo... prima o poi posso tranquillamente lasciare il campo libero... :-P

    caro Alexander,
    il prossimo articolo probabilmente chiarisce i tuoi dubbi. L'entanglement tra le particelle sembrerebbe essere un processo simile a quello che lega i buchi neri. Come il primo permette uno scambio di informazioni immediato indipendente dalla distanza, lo stesso fa il wormhole che permette uno scambio gravitazionale immediato indipendente dalla distanza. Due fenomeni che sembrano essere figli dello stesso padre o -meglio- siano lo stesso fenomeno. 
    La domanda base è: l'entanglement tra le particelle crea un fenomeno gravitazionale in grado di favorire o indurre un contatto simultaneo tra oggetti macroscopici, come i buchi neri?
    E' meglio che pubblichi la seconda parte, ben più  esplicativa....
    Poi torniamo sulla discussione... :wink:  

  19. Giovanni41

    ho visto su youtube alcune conferenze di Nassim Haramein il quale sostiene sostanzialmente che l'universo è fatto di buchi neri, dalle maxi galassie alle subparticelle. Non sono in grado di poter fare un confronto fra le sue teorie e quanto viene sostenuto in questo articolo, però mi sembra che ci sia molto in comune e probabilmente una stessa visione dell'universo raggiunta da due approcci diversi.

  20. caro Giovanni,
    quelle sono teorie un po' estreme. Nell'articolo direi che si va più nel sottile, ossia si paragona una caratteristica delle particelle con una caratteristica gravitazionale dei buchi neri. Se valesse, potremmo pensare a un legame tra gravità e meccanica quantistica. Dire che tutto è buco nero, mi sembra un po' esagerato... comunque non ho sentito le conferenze... magari ci do un occhiata e poi ti dico..

  21. manuela

    MARCO, in merito alle implicazioni dell'entanglement sul dna e sulla biologia forse potrebbero interessarti gli studi di Gariaev, Pribram, Stuart Hameroff e Penrose. Siccome sono molto di corsa e sto cercando di recuperare il mio arretrato, non so dirti il titolo preciso dei loro lavori ma sono sicura che se cerchi i loro nomi uniti a entanglement, memoria olografica molecolare, dna e microtubuli, di certo trovi qualcosa , magari anche su wikipedia. magari fra un pò riesco a recuperarti qualcosa di più preciso. Scusa. Credo anche  che se chiedi a Red lui probabilmente li sa.

  22. ciao Manu!
    ben tornata!!!! Sono pienamente d'accordo con te (ne parlavo proprio con il mio medico l'altro giorno): la MQ sta entrando alla grande in medicina e io giù mi aspetto l'effetto tunnel per entrare liberamente nelle vene e nelle arterie con micro-astronavi biologiche. Ricordate il famoso romanzo di Asimov e film seguente niente male per i tempi? E poi, con l'entanglement lo scambio di informazioni o il collasso di qualcosa di controllabile potrebbe informarci di quello che capita magari in un laboratorio a migliaia di chilometri di distanza.
    Recupera, recupera.... :-P :-P  

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