7/06/15

Atomi quantistici: a quando il celebre gatto? **

Andando a spulciare l’articolo di introduzione alla meccanica quantistica troverete facilmente il celebre esperimento a scelta ritardata di Wheeler. In parole, povere, si lascia che il fotone passi da entrambi i fori della fenditura sicuramente come onda, per andare a formare la sua interferenza. Tuttavia, a una certa distanza dopo il passaggio, quando ormai la “decisione deve essere presa” si inserisce un rilevatore che trasforma immediatamente il fronte d’onda probabilistico in particella e addio all’interferenza.

Il succo di tutto ciò è che appare chiaramente che la scelta di passare dalle fenditure come onda o come particella viene deciso DOPO che il fotone è già passato senza essere guardato. In altre parole, si determina dopo ciò che è già capitato prima. In qualche modo l’esperimento mentale (per adesso) è quello che capita quando un fotone di un lontanissimo quasar può passare probabilisticamente sia a sinistra che a destra della galassia lente gravitazionale. La decisione su quello che il fotone abbia realmente fatto lo possiamo decidere noi osservando la luce del quasar miliardi di anni dopo, osservandolo oppure no, rilevandolo come particella o lasciandogli creare l’interferenza. Anche di questo esperimento “colossale” abbiamo parlato in dettaglio.

L’esperimento di Wheeler, era iniziato come esercizio mentale, ma è stato poi realizzato praticamente in varie versioni, confermando ciò che ci si aspettava dalla MQ. Ne nasce una visone della realtà decisamente innovativa: prima della misura il fotone rimane in uno stato indefinito di potenzialità o di non-oggettività (o, meglio ancora, irrealtà).

Non spingiamoci troppo in dettagli, dato che tutte queste conseguenze sia scientifiche che filosofiche sono state analizzate a fondo nell’articolo generale. Dedichiamoci, invece, all’ultima versione dell’esperimento, che fa un netto passo in avanti verso la definizione di cosa siano veramente le leggi della Natura e di cosa si debba intendere per “particella isolata dal mondo esterno” perché possa agire come onda di probabilità.

Ricordiamo ancora che l’esperimento vuole dimostrare praticamente che inserire un qualcosa di decisionale, ossia eseguire una scelta, modifica ciò che deve essere già successo nel passato, dando alla dualità onda-particella la veste più corretta di stato indefinito.

Tuttavia, finora si era riusciti ad applicare l’esperimento di Wheeler solo ai fotoni, dato che già i neutroni e altre particelle avevano creato problemi realizzativi. Oggi si è fatto un salto avanti forse decisivo! Non solo si è cambiata particella, ma si è usato un intero atomo di elio.

Un atomo vuol dire un sistema complesso, formato da particelle singole che interagiscono tra loro. Usare atomi interi ha un grande vantaggio, dato che la loro velocità è nettamente più bassa di quella dei fotoni… ma, la complessità del nuovo proiettile-onda lo deve per forza fare interagire anche con il mondo esterno tramite le sue reazioni al campo magnetico ed elettrico, per non parlare di quello gravitazionale, dato che la massa dell’atomo è tutt’altro che trascurabile! Ci si aspetterebbe una perdita di coerenza e la caduta di certe caratteristiche tipiche delle micro particelle. E, invece, un’enorme e complessa massa come quella dell’atomo  è riuscita a rimanere nello stato quantico.

Attenzione gatto di Schrodinger… Chissà mai che non si arrivi anche a te!

A parte gli scherzi, il risultato è passato abbastanza sotto tono, ma essere riusciti a dimostrare con i fatti, e non con le parole, un livello di coerenza quantistica mantenuta da un intero atomo può avere risvolti rivoluzionari, difficilmente quantificabili al momento.

Articolo originale QUI

2 commenti

  1. Diego

    Non dire mai Gatto fin che non ce l'hai nel sacco :-D mi viene da dire chissà se siamo alla soglia di nuovi sviluppi in questo caso veramente rivoluzionari. :)

  2. Gianni bolzonella

    Mi vengono in mente gli articoli su Minkowski e le quattro dimensioni trattate come se fossero solo spazio.

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