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5/06/19

Il gatto di Schrodinger si può salvare! **/***

La Meccanica Quantistica (MQ) continua a progredire, ampliando i suoi campi di indagine grazie a tecnologie sempre più sofisticate, spesso con risultati che sembrano anche in contrapposizione tra di loro. D'altra parte lo stesso Feynman l'aveva ammesso: "Nessuno capisce la meccanica quantistica... può solo descriverla e applicarne molti risultati". Per i più sensibili, uno dei problemi più critici è l'esperimento (mentale) del gatto di Schrodinger, quel povero gatto, costretto a rimanere per un certo tempo mezzo vivo e mezzo morto.

Come abbiamo già chiarito QUI l'esperimento viene spesso frainteso. Si legge che esso tende a dimostrare che l'incertezza insita nella MQ e la possibilità di far coesistere due stati sovrapposti porta a una situazione assurda per un corpo macroscopico, che si viene a trovare in un doppio stato (vivo e morto) fino a quando non si apre la scatola, dato che la sua vita o morte dipende soltanto da cosa decide di fare un atomo radioattivo. Una situazione interamente dovuta al caso.

In realtà, Schrodinger aveva ideato l'esperimento proprio per lo scopo contrario, ossia per mostrare come sia impossibile trasportare nel mondo macroscopico le leggi che sembrano governare il mondo dell'infinitamente piccolo.

Il nostro Maurizio, tenendo conto della innata furbizia e intelligenza dei nostri amici gatti, aveva risolto il problema in modo inaspettato, come si può leggere in questo splendido racconto.

Tuttavia, anche legando il gatto e rendendogli impossibile qualsiasi azione, oggi sembra essere stato provato che il gatto di Schrodinger potrebbe essere comunque salvato. In parole più tecniche e corrette, si è dimostrato con un esperimento di estrema complessità che il salto quantico, ossia il passaggio da uno stato all'altro, che era da molti considerato improvviso e del tutto imprevedibile, dia, invece, un segnale rilevabile del suo inizio e della sua attuazione, a tal punto che si potrebbe addirittura capovolgere il risultato finale. E' un po' come se il gatto, prima di eseguire il suo salto quantico che lo porterebbe dalla vita alla morte, emettesse uno strano miagolio, lasciando il tempo di intervenire e cambiare lo stato finale. La figura che segue mostra in moto metaforico questa situazione...

Fonte: Kat Stockton
Fonte: Kat Stockton

In realtà, in laboratorio non si è usato nessun gatto, ma un atomo costruito ad hoc, tale che se investito da un certo numero di radiazioni da microonde desse luogo, prima o poi, a un salto quantico di un elettrone. Tutta la manovra poteva essere seguita con estrema accuratezza, ingigantendo ogni piccolo segnale che arrivava dall'atomo. Un volta eccitato l'atomo ha effettuato CASUALMENTE il suo salto quantico, ma i ricercatori si sono accorti che il salto era preceduto da un'improvvisa assenza di fotoni. Un vero e proprio avviso del prossimo salto del gatto!

Uno dei ricercatori ha detto:  “L’effetto mostrato da questo esperimento è l’aumento della coerenza durante il salto, nonostante la sua osservazione. Di conseguenza, si può sfruttare il preavviso non solo per catturare il salto, ma anche per invertirlo"

Questo risultato potrebbe stravolgere molte convinzioni sulla totale casualità della MQ. Sicuramente i salti quantici da uno stato ad un altro rimangono casuali su tempi lunghi, ma l'evoluzione del vero e proprio salto quantico possiede un carattere che si può considerare "quasi" deterministico. Il salto avviene sempre nello stesso modo, del tutto prevedibile, dopo un punto di partenza che rimane del tutto casuale.

Ovviamente, ho cercato di semplificare un esperimento di ben altro spessore scientifico, ma l'idea dovrebbe essere abbastanza afferrabile.

Si può fare un esempio ancora più terra-terra, prospettato proprio da uno degli autori: "I salti quantici di un atomo sono in qualche modo simili alla eruzione di un vulcano. Essi sono completamente imprevedibili a lungo termine. Tuttavia, con un osservazione continua, possiamo  rilevare con certezza un preavviso di una eruzione imminente e agire sul vulcano prima che si verifichi una tragedia".

Insomma... lunga vita il gatto di Schrodinger!!

Articolo originale QUI

7 commenti

  1. Oreste Pautasso

    Perbaccolina...interessantissima novità!

  2. beh, non esageriamo... per adesso vale per i gatti! (piccoli e gentili), ossia i gatti atomici!!!!!

  3. Mario Fiori

    Interessante caro Enzo, la MQ pian piano svela i suoi segreti? Magari sono più semplici di quello che si pensa? Magari i gatti, nella loro testolina carina, ne sanno una più del diavolo :mrgreen: ?

    Resta sempre il mio pensiero che la MQ ci dirà, prima o poi , molto di chi siamo, da dove veniamo e dove andiamo; la MQ e tutto il suo contorno che prima o poi scopriremo.

  4. caro Mario,

    dici bene... capire la MQ vorrebbe dire capire noi stessi che siamo fatti di particelle...

  5. Andrea I.

    Enzo, non riesco a capire quanti microsecondi dura la no-click zone, leggendo l'articolo  :cry:

  6. da quanto ho capito siamo nell'ordine dei microsecondi (10 -6)... un'eternità, ormai...

  7. Andrea I.

    Sembra un'eternitá davvero, quando vai a quantificare cos'é un microsecondo per un fotone (300 metri riescono a fare, in un milionesimo di secondo 8-O ).

    Ragionare su questa misura comparata all'ordine di grandezze degli attori in questo esperimento lascia veramente a bocca aperta.

    Davvero un'eternitá.

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