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8/12/16

I Racconti di Mauritius - UOMINI E GATTI

Benché egli stesso ne fosse stato uno dei fondatori, con il celebre esperimento del gatto, Schroedinger volle dimostrare i limiti della fisica quantistica. Infatti, legando la sopravvivenza o meno di un gatto al comportamento di un atomo radioattivo, la cui decadenza è regolata dalle leggi della meccanica quantistica, si deve concludere che anche il gatto, finchè non lo si osserva, deve trovarsi in una mescolanza di stati, ovvero né vivo né morto. Ma siamo certi che siano queste le uniche due possibilità? Mauritius ne ha immaginata una terza... chissà cosa ne penserebbe Schroedinger?! Ma sarebbe ancora più interessante conoscere il giudizio di Heisenberg e Bohr, chissà se ce lo diranno!"

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Secondo una teoria introdotta negli anni '50 da un geniale matematico americano della Princeton University, Hugh Everett III, esistono più universi paralleli in cui gli eventi si biforcano in tutte le combinazioni e sequenze possibili. In alcuni di questi mondi paralleli, ad esempio, Hitler non è mai esistito o il Titanic non è mai affondato e neppure questo testo è stato mai scritto.

Alla base di questa teoria ci sono le strane caratteristiche della fisica quantistica.

Un famoso esperimento mentale proposto da  Erwin Rudolph  Josef Alexander  Schrödinger, premio Nobel 1933 per la fisica, trasferisce l'incredibile ambiguità del mondo microscopico delle particelle sub-atomiche al mondo macroscopico di un animale, per la precisione un gatto, con lo scopo di dimostrare le conseguenze paradossali della interpretazione di Copenhagen (di Bohr ed Heisenberg) secondo la quale due sistemi fisici interagenti devono essere trattati come un unico sistema, descritto da un unico stato quantico “entangled” ossia “intrecciato”.

L'esperimento (solo teorico nel nostro universo) è così descritto da  Schrödinger:

 Si rinchiuda un gatto in una scatola d’acciaio insieme alla seguente macchina infernale (che occorre proteggere dalla possibilità d’essere afferrata direttamente dal gatto): in un contatore Geiger si trova una minuscola porzione di sostanza radioattiva, così poca che nel corso di un’ora forse uno dei suoi atomi si disintegrerà, ma anche, in modo parimenti probabile, nessuno; se l'evento si verifica, il contatore lo segnala e aziona il relais di un martelletto che rompe una fiala con del cianuro. Dopo avere lasciato indisturbato questo intero sistema per un’ora, si direbbe che il gatto è ancora vivo se nel frattempo nessun atomo si fosse disintegrato, mentre la prima disintegrazione atomica lo avrebbe avvelenato. La funzione descrittiva dell’intero sistema porta ad affermare che in essa il gatto vivo e il gatto morto non sono degli stati puri, ma miscelati con uguale peso.

La provocatoria conclusione a cui arriva  Schrödinger è che il gatto è, allo stesso tempo, “vivo e morto” finché non si apre la camera e si scopre che, in quel preciso momento, esso assume uno dei due stati equiprobabili.

Ora, nessun gatto è stato sottoposto a questo esperimento, ma possiamo essere certi che in alcuni degli infiniti universi alternativi, teorizzati da Everett III, ciò è avvenuto.  In uno di questi universi, però, le cose avrebbero potuto prendere una piega del tutto inattesa.

 

…Il laboratorio era uno stanzone dalle pareti nude, Werner Heisenberg, allievo del celebre fisico Niels Bohr andò ad aprire la porta per fare entrare il professore.

“Buongiorno Werner, è tutto pronto per l'esperimento?”

“Certo, professore, il gatto è già nella camera di acciaio, il contatore Geiger è attivato, il relais e il martelletto collegati, la fiala di cianuro posizionata opportunamente, tutto come descritto da quell'imbecille di  Schrödinger”.

“Già, che presuntuoso, pensa di essere spiritoso con i suoi ridicoli paradossi... Ma ora gliela faremo vedere noi.”

Il gatto, un soriano che bazzicava da anni nel campus dell'università di Copenhagen, stava leccando un'aringa, subdolamente offertagli da Werner per attirarlo nel cubo di acciaio dove era stata predisposta tutta la strumentazione necessaria.

Bohr gli lanciò un'occhiata distratta.

“Bene, ora vedremo cosa succederà: se nessun atomo del materiale radioattivo decadrà nella prossima ora, allora non succederà nulla; se invece decadrà, allora il Geiger ecciterà il relais, che farà scattare il martelletto, che infrangerà la fiala con il cianuro, che verrà liberato nell'aria e respirato dal gatto.”

A questo punto, senza che i due scienziati se ne rendessero conto, l'orecchio destro del gatto si rizzò. Anche se non lo parlava, il gatto capiva benissimo il danese; non solo, avendo per tutta la vita cacciato i topi dell'istituto di scienze, aveva avuto l'opportunità di ascoltare di tanto in tanto qualche lezione di fisica. Gli era del tutto chiaro che quei due disgraziati con il camice bianco avevano intenzione di fargli rischiare la pelle. Continuò a leccare l'aringa, facendo finta di niente, ma riflettendo intensamente sulle possibili vie di uscita da quella situazione che, se non fosse stata una reale minaccia, avrebbe potuto sembrare una goffa ed esilarante sequenza da cartone animato.

“Finché non apriremo la porta della camera stagna la situazione sarà indefinita: avremo una mescolanza di probabilità per cui l'atomo sarà decaduto ma anche no, la fiala rotta ma anche no, il gatto morto ma anche vivo. Solo quando apriremo la porta provocheremo il collasso delle probabilità e uno stato definitivo: gatto vivo o gatto morto. Deve funzionare, checché ne dica  Schrödinger, non c'è nessuno paradosso!”

“Allora chiudo, professore?”

“Chiudi Karl, tra un'ora torneremo e vedremo”

Il gatto continuò a pensare velocemente; il buio non era totale, una luminescenza per quanto debole gli consentiva di vedere l'apparecchiatura. E la soluzione del suo problema gli apparve all'improvviso in tutta la sua semplicità.

Un' ora dopo, secondo il programma, i due scienziati tornarono nel laboratorio.

“Apri Karl”, disse il professore.

Appena il portello si dischiuse videro il gatto che aveva infilato la coda tra il martelletto e la fiala di veleno. gatto Era evidente che un atomo era decaduto e aveva fatto scattare il meccanismo, ma l'imprevista manovra con cui il gatto aveva frenato il colpo del martelletto sul vetro, aveva impedito la rottura della fiala. I due ebbero giusto il tempo di pensare a tutto ciò mentre il gatto con un balzo, necessariamente felino, schizzava ad infilarsi nella gattaiola basculante inserita nella porta  del laboratorio.

Contemporaneamente, non più impedito dalla presenza della coda del gatto, il martelletto terminava la sua corsa fatale, frantumando la fiala il cui contenuto si diffuse istantaneamente nell'aria inalata dal professore e dal suo allievo.

Ora, benché non ci fosse alcun osservatore a provocare il collasso delle probabilità, queste erano precipitate per conto loro e davano per certo un atomo decaduto, una fiala rotta e due menti eccellenti perdute per sempre.

gatto2

Del gatto si perse ogni traccia; alcune teorie spiegano la sua scomparsa con un passaggio ad un altro universo parallelo adiacente, probabilmente accessibile attraverso la gattaiola che conteneva un wormhole di Penrose di cui il gatto era a conoscenza da tempo.

 

Se passeggiando vi capitasse di incontrare un soriano non è escluso che si tratti proprio di quello, anche se è passato molto tempo,  non dimenticate che i gatti hanno sette vite e sanno come difenderle.

 

 

 

"Sei l’unica persona con cui discuto davvero volentieri. Quasi tutti gli altri colleghi passano dai fatti alla teoria, e non dalla teoria ai fatti. Sono incapaci di uscire dall’insieme dei concetti ammessi un tempo e continuano a girarci intorno in modo grottesco" (tratto da una lettera scritta da Albert Einstein a Erwin Schrodinger)

Al di là degli scherzi mauriziani, qual era il vero rapporto tra Bohr ed il suo allievo prediletto Heisenberg? Di questo, e molto altro (oltre che del "vero" gatto di Schroedinger), Einstein e Bohr ci parlano QUI.

Trovate tutti i racconti di Mauritius insieme a quelli di Vin-Census nella rubrica ad essi dedicata

9 commenti

  1. Non posso fare a meno di commentare (anche se dicono che non si dovrebbe...). Per me questo racconto è un piccolo grande capolavoro. Non mi stufo mai di leggerlo, anche perché conoscete bene la mia passione per i gatti! Proprio adesso sto accarezzando la coda della mia micina (Tigotta) e sto mormorando: "Usala bene, mi raccomando!!!". Lei mi ha promesso che un giorno mi farà passare dal suo wormhole...

    Grande Maurizio e grazie per la tua partecipazione a questo Circolo un po' strambo, ma con le menti sempre pronte a recepire, a divertirsi e a esprimersi senza falsi timori o sudditanze psicologiche.

    Un grazie, ovviamente, (e come sempre) anche alla instancabile e geniale Daniela...

  2. Mario Fiori

    Favoloso Mauritius , stupendo a dire poco. Comincio prestissimo (lavoro e famiglia permettendo) a leggermi tutti i racconti , sono troppo esilaranti e profondi allo stesso tempo. Tifavo Gatto fin dall'inizio e sono contento così; mi spiace per le menti eccelse , ma non si tortura un esserino così, almeno in questo Universo, nell'altro forse si troveranno meglio... :mrgreen:

  3. Daniela

    E questo è solo l'inizio, caro Mario!  Mauritius è un vaso di Pandora che non vede l'ora di essere scoperchiato... ancora un pochino di pazienza e non te ne pentirai :wink:  :-D

  4. ma, alla fine, saremo ancora noi stessi e faremo parte di questo Universo? Ho i miei dubbi!!!!

  5. Gianni Bolzonella


    Che cosa è una misura?
    The quantum state that led to the structure we see in the Big Bang did not have to wait until Penzias andWilson discovered the cosmic microwave radiation, and the Milky Way was not at rest in the universe until that moment when my team deduced its velocity. (Was it when the apparatus measured the anisotropy, or was it when I looked at the data?) The moon was there even before Einstein looked at it. Something natural had already made the wave function, a superposition of an infinite number of possible universes, collapse long before humans (or animals) appeared.

    ??? A me sembra che ogni attimo della nostra vita sia un bit di misura,esiste tutto ciò che misuriamo,anche i gatti lo sanno e quello di Schrödinger infilando la coda al posto giusto,spostò il misurometro dei nostri due scienziati,rendendo reale ciò che gli conveniva.

  6. Daniela

    "Che cosa è una misura?"

    Non hai idea, caro Gianni, di quanto questa tua domanda sia azzeccata... continua seguire i racconti di Mauritius e, tra non molto, lo scoprirai! :-D

  7. Barbara

    fantastico, non potevo fare a meno di fare il tifo per il gatto visto che dormo con una micetta tutta bianca.

    Chissà se anche un riccio sarebbe così astuto, io credo per esperienza di sì,A parte gli scherzi grazie infinite, perchè stai riuscendo a farmi entrare con piccoli accenni e divertendomi in quel mondo, ancora a me incomprensibile della meccanica quantistica.

    Non mollare

  8. Paolo

    Davvero, molto, molto bello e divertente. :-D

    Tu pensa che mentre lo leggevo, ho immaginato il gatto che mentre aspettava la riapertura della porta si chiedeva: che faranno quei due, entreranno nella camera stagna finendo con l'inalare il veleno, oppure si limiteranno a guardare a distanza ricordandosi della fialetta e non fidandosi del mio sorrisetto?

    Finché non apriranno la porta non posso saperlo, entrambi gli eventi sono possibili..

    Ma tu guarda cosa può fare un gatto... e pensare che quei due ritenevano di essere loro gli osservatori... e presuntuosamente di essere gli unici a poter far collassare le onde di probabilità...

    Paolo

  9. maurizio

    Grazie, Paolo, mi hai ricordato una frase di Montaigne, roba che risale al 1571, che diceva proprio...

    " Quando mi trastulla con la mia gatta, chi sa che essa non faccia di me il proprio passatempo più di quanto io faccia con lei?"

    Grazie anche a te, Barbara, le cose che non si capiscono sono davvero tante e io sto riuscendo abbastanza bene a non capirle tutte. Comunque sto studiando, abbi fede...

    Grazie anche a Gianni per la bella citazione e l'inquietante domanda sul significato di misura, condivido.

    Grazie a Mario , a Daniela, a Vincenzo...quasi mi ringrazio anche io, giusto per non restare tagliato fuori....

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