Il Tao della Fisica ”Sulla Natura Fondamentale dell’Esistenza”

E Dio creo l’uomo e lo fece a sua immagine e somiglianza! Qualcosa però secondo l’opinione di qualcuno deve esser andato un po storto, ed ora si stanno dando un gran da fare per un gran Reset e rimediare al presunto errore! Io speriamo che me la cavo!

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Il Tao della Fisica

SOPRA – Il motto dello stemma di Niels Bohr: CONTRARI SUNT COMPLEMENTA (Gli opposti sono complementari). Formulato da Niels Bohr, uno dei principali fondatori della meccanica quantistica, il principio di complementarità sostiene che gli oggetti hanno alcune coppie di proprietà complementari che non possono essere osservate o misurate contemporaneamente. Niels Bohr (1885-1962) ha ricevuto il Premio Nobel per la Fisica nel 1922 per i contributi fondamentali alla comprensione della struttura atomica e della teoria quantistica. Nel 1947, Niels Bohr è stato insignito dell’Ordine dell’Elefante, una prestigiosa onorificenza danese normalmente riservata ai reali o ai generali illustri. L’unico altro scienziato danese che ha ricevuto questa onorificenza è stato Tycho Brahe nel 1578. Come parte dell’onorificenza, lo stemma della famiglia del premiato viene scolpito nella parete della Hall of Fame nazionale (foto sopra). La famiglia di Bohr, però, non aveva uno stemma, quindi Bohr ha dovuto disegnarne uno lui stesso. Noterete che ha scelto l’antico simbolo taoista cinese Yin-Yang come elemento centrale. Non lo fece a cuor leggero. Così scelse di rappresentare il suo Principio di Complementarità come centro del suo stemma.

Che cos’è la “realtà”? Definisco la “realtà” come tutto ciò che esiste validamente.

Inizialmente volevo intitolare questo saggio “Sulla natura fondamentale della realtà”. Tuttavia, il contrario del termine “realtà” è “irrealtà”, che si riferisce a ciò che è irreale. Essendo uno scettico sperimentale “realista”, aspiro a occuparmi solo di ciò che è reale, secondo la definizione di cui sopra, perché ciò che è irreale non esiste, e ci appare solo indirettamente attraverso paradossi e vari tipi di illusioni. I paradossi e le illusioni esistono, ma ciò che si sforzano di mostrarci non esiste.

Perché questa distinzione è importante? Possiamo discutere all’infinito se la coscienza e tutte le proprietà della nostra mente, come ad esempio l’intelligenza, siano reali o meno, in che senso e in che misura, ma sarebbe difficile credere che la nostra mente (coscienza) non esista affatto, semplicemente perché abbiamo la forte impressione di usarla per risolvere i nostri problemi quotidiani e per fare grandi scoperte scientifiche, come ha fatto Albert Einstein.

I materialisti scientifici sostengono che la coscienza non esiste nel senso che non è fisica, al contrario di tutto ciò che è soggetto alla moderna fisica sperimentale. E io sono completamente d’accordo con loro! La coscienza non è fisica. Ne consegue che la nostra mente (coscienza) è semplicemente un’illusione, un mero epifenomeno dei processi fisici del cervello?

Albert Einstein era un genio con un’intelligenza (mentale) superiore alla media, oppure tutti i suoi successi scientifici sono stati solo fortuna, essendo un sottoprodotto dei processi fisici deterministici del suo cervello condizionati dal suo patrimonio genetico? E cosa c’è esattamente nel corredo genetico che fa di una persona un potenziale genio? È la natura o l’educazione?

” L’it-from-qubit, cioè l’unione di qualcosa di fisico con qualcosa di non fisico (“informazione”), e l’amplitudeology affrontano le grandi questioni in modo così diverso che è difficile dire se le due immagini si completino o si contraddicano a vicenda. “In fin dei conti, la gravità quantistica ha una struttura matematica, e tutti noi stiamo cercando di capirla”, ha detto Engelhardt. Ha aggiunto che alla fine sarà necessaria una teoria quantistica della gravità e dello spazio-tempo per rispondere alla domanda: “Quali sono i mattoni fondamentali dell’universo nelle sue scale più elementari?”, una formulazione più sofisticata della mia domanda: Che cos’è una particella? ” In breve, secondo alcuni fisici quantistici mainstream, se una cosa come l'”informazione” esiste nella realtà fisica, deve essere non fisica. Inoltre, è la materia fisica (particelle quantistiche) a emergere dall’informazione non fisica, e non viceversa. Perché il non-fisico dovrebbe essere necessario in fisica? L’informazione esiste? Dove esiste l’informazione?

Provo a offrire qualche base per un possibile chiarimento derivante dalla mia interpretazione del simbolo Yin-Yang. Mi baserò rigorosamente sulla Teoria Quantistica dei Campi (la più recente e la più grande della fisica), che oltre a tutto ciò che è considerato fisicamente esistente dalla scienza sperimentale moderna, esiste anche ciò che non è fisico, e che entrambi sono inseparabilmente connessi, come il ghiaccio che galleggia nell’acqua.

Dai miei studi approfonditi sulle varie filosofie orientali, ho trovato un principio quasi universale che afferma che tutto ciò che esiste deve sempre essere composto da alcune parti. Il punto matematico è senza parti e senza dimensioni per definizione, ma non è fisico. “Le particelle senza parti sono semplicemente impossibili dal punto di vista fisico”, esclamano all’unisono i mistici orientali dalle loro buie e fredde caverne himalayane! Hanno conseguito un dottorato in meccanica quantistica sperimentale? No. Quindi, che cosa sanno, in realtà? Quindi, cosa ne sanno, in realtà. Noi ne sappiamo di più! Noi abbiamo l’LHC al CERN e il modello standard delle particelle elementari, loro no.

Il numero minimo di parti è due e, secondo la mia interpretazione, il simbolo Yin-Yang non solo esprime questo fatto semplice e ovvio, ma suggerisce anche che non necessariamente ciascuna di queste parti è composta da due parti, ma piuttosto che queste parti sono inseparabili.

Ad esempio, se pensiamo all’elettromagnetismo, esso è composto da campi elettrici e magnetici inseparabili. L’elettricità è definita dalle cariche negative e positive (dipolo elettrico) e il magnetismo dal dipolo magnetico. Il simbolo Yin-Yang è la metafora perfetta in questo caso. Una coincidenza?

Proviamo ad applicare la suddetta intuizione alla natura dell’intera esistenza. La mia congettura è che tutto ciò che esiste validamente può essere concettualmente diviso in fenomeni fisici e non fisici. Entrambi sono indissolubilmente legati e, secondo il principio Yin-Yang, i punti più piccoli in ciascuno di essi suggeriscono che sia il fisico che il non fisico possono esistere solo nel contesto dei loro opposti polari. Per esempio, alcuni opposti polari del fisico potrebbero essere espressi in termini di materia ed energia, di particella e onda, di materia e antimateria, di gravità e antigravità, o, come già detto, di cariche elettriche e poli magnetici.

Alcuni opposti polari del non-fisico potrebbero essere espressi in termini di conscio e inconscio, passivo (spazio mentale) e attivo (energie mentali sottili in quello spazio mentale), sapere e non sapere, saggezza e ignoranza, egoismo e altruismo, sofferenza e piacere, amore e odio, verità e falsità, o bene e male. Quello che intendo per “spazio mentale” è lo spazio che vediamo nei sogni, l’equivalente dello spazio che vediamo nello stato di veglia.

In generale, lo “spazio” dell’esistenza, e per l’esistenza, è lo spazio tra gli opposti polari. Tra l’alto e il basso, tra la sinistra e la destra, tra il nord e il sud, tra l’est e l’ovest. Altrimenti, quando gli opposti polari convergeranno e si fonderanno, rimarrà solo un punto fisico senza parte e senza dimensione, cioè l’inesistenza fisica. Ma per esistere, lo spazio deve essere fatto di qualcosa. Di cosa è fatto lo spazio vuoto?

Per caso c’è qualcosa di non fisico che si nasconde nel cuore della teoria quantistica dei campi?!

Breve introduzione alla Teoria dei Campi Quantistici (QFT) di Kathryn Jepsen:

Sean Carroll pensa che sia giunto il momento di scoprire la verità: tutte le particelle elementari che conosciamo sono in realtà campi quantistici. Quando gli scienziati parlano di fisica delle particelle ai non scienziati, parlano dei più piccoli mattoni della materia: ciò che si ottiene quando si dividono cellule e molecole in pezzi sempre più piccoli, fino a quando non è più possibile dividerli. Questo è un modo di vedere le cose. Ma non è proprio così che stanno le cose, ha detto il fisico teorico del Caltech Sean Carroll in una conferenza al Fermilab. “Per capire cosa sta succedendo, bisogna rinunciare un po’ alla nozione di particella”. Bisogna invece pensare in termini di campi. Alcuni campi vi sono già noti. Quando si tengono due magneti vicini, si può sentire la loro attrazione o repulsione prima ancora che si tocchino: un’interazione tra due campi magnetici (vedi sotto in questa pagina). Allo stesso modo, sapete che quando saltate in aria, tornerete a terra.

Questo perché vivete nel campo gravitazionale della Terra. La sorpresa di Carroll, almeno per molti non scienziati, è questa: Ogni particella è in realtà un campo. L’universo è pieno di campi e quelle che noi consideriamo particelle sono solo eccitazioni di questi campi, come le onde di un oceano. Un elettrone, per esempio, è solo un’eccitazione di un campo di elettroni. Questo può sembrare controintuitivo, ma vedere il mondo in termini di campi aiuta a dare un senso ad alcuni fatti altrimenti confusi della fisica delle particelle. Quando un materiale radioattivo decade, per esempio, pensiamo che sputi fuori diversi tipi di particelle. I neutroni decadono in protoni, elettroni e neutrini. Questi protoni, elettroni e neutrini non si nascondono all’interno dei neutroni, in attesa di uscire. Eppure appaiono quando i neutroni decadono. Se pensiamo in termini di campi, questa improvvisa comparsa di nuovi tipi di particelle inizia ad avere più senso.

L’energia e l’eccitazione di un campo si trasferiscono agli altri quando vibrano l’uno contro l’altro, facendo apparire nuovi tipi di particelle. L’LHC fa scontrare gruppi di protoni energetici e gli scienziati studiano queste collisioni. C’è un’analogia che viene spesso usata qui”, ha detto Carroll, “secondo la quale fare fisica delle particelle è come far collidere due orologi e cercare di capire come funzionano gli orologi guardando tutti i pezzi che cadono a pezzi”. “Questa analogia è terribile per molte ragioni”, ha aggiunto. “La prima è che ciò che viene fuori quando si frantuma una particella non è ciò che era all’interno della particella originale. Invece, è come se si frantumassero due orologi Timex e ne uscisse fuori un Rolex”. Ciò che sta realmente accadendo nelle collisioni a LHC è che le eccitazioni di un campo – i protoni energetici – vibrano insieme e trasferiscono la loro energia ai campi adiacenti, formando nuove eccitazioni che noi vediamo come nuove particelle.

Utilizzerò l’analogia citata sopra, secondo cui i campi quantistici sono come un oceano che abbraccia l’intero Universo. Il motivo per cui ci sono onde nell’oceano è che varie energie disturbano ed eccitano le sue acque. L’oceano non è mai stato calmo e piatto. Possiamo pensare a queste onde come a particelle e all’oceano come al loro campo quantico. Se non ci fosse stato l’oceano, non ci sarebbero state onde possibili. Ma potremmo avere un oceano senza onde, un campo quantistico con energia indisturbata. Questo è ben noto in fisica come campo di energia del punto zero.

Finché l’energia del campo quantistico rimane inalterata, non esistono particelle, che sono eccitazioni di questo campo energetico. Le onde sono forme d’acqua e le particelle sono forme di energia dei rispettivi campi quantici dell’Energia del Punto Zero.

Il campo quantico è un oceano di energia (ZPE) dal quale si possono formare particelle eccitandolo, proprio come l’eccitazione delle acque calme dell’oceano produce onde. L’oceano è acqua e le onde sono acqua.

Questo ha perfettamente senso. L’analogia è perfetta.

L’energia del punto zero del campo quantistico è l’oceano indisturbato. Ma quanto è profondo questo oceano? Quanta Energia di Punto Zero è contenuta nel campo quantistico indisturbato?!

Esistono solo varie stime grossolane. Ipoteticamente, questo oceano potrebbe essere infinitamente profondo, perché nessuno ha ancora visto il “fondo” dell’Universo. Tuttavia, la fisica respinge correttamente la possibilità dell’esistenza di quantità fisiche infinite. Attualmente, la maggior parte dei fisici stima che questa energia sia incredibilmente grande. Il Prof. Matt Visser della Washington University di St. Louis chiarisce:

L’energia del punto zero (ZPE) è una parte intrinseca e inevitabile della fisica quantistica. La ZPE è stata studiata, sia teoricamente che sperimentalmente, fin dalla scoperta della meccanica quantistica negli anni ’20 e non ci sono dubbi che la ZPE sia un effetto fisico reale. L'”energia del vuoto” è un esempio specifico di ZPE che ha generato notevoli dubbi e confusione. In un universo piatto completamente vuoto, i calcoli matematici dell’energia del vuoto danno un valore infinito.

Si potrebbe provare a sostenere che un passaggio dal valore impossibilmente infinito fino a un valore semplicemente incredibilmente grande sarebbe sufficiente a risolvere il problema, ma si scopre che è ancora assolutamente inaccettabile.

Esattamente quanto è inaccettabile? È come calcolare che le dimensioni di un atomo di idrogeno, invece di essere infinitamente grandi, siano quelle di una galassia media. Non scherziamo. Abbiamo molta strada da fare!

Sorprendentemente, esiste un metodo scientifico molto semplice per misurare con precisione l’esatta quantità di Energia di Punto Zero in un determinato volume limitato di vuoto dello spazio, ed è già stato calcolato da Frank Wilczek, un fisico premio Nobel del Massachusetts Institute of Technology. Lasciamo che Frank Wilczek ce lo descriva con le sue parole:

Richard Feynman sembrava stanco quando entrò nel mio ufficio. Era la fine di una lunga ed estenuante giornata a Santa Barbara, intorno al 1982. Gli eventi avevano incluso un seminario che era anche uno spettacolo, una grigliata all’ora di pranzo da parte di postdoc impazienti e vivaci discussioni con i ricercatori più anziani. La vita di un fisico famoso è sempre intensa. Ma il nostro visitatore voleva ancora parlare di fisica. Avevamo un paio d’ore da riempire prima di cena. Descrissi a Feynman quelle che ritenevo nuove idee eccitanti, anche se speculative, come lo spin frazionario e gli anyon. Feynman non fu impressionato e disse: “Wilczek, dovresti lavorare su qualcosa di concreto”. Per rompere l’imbarazzante silenzio che seguì, feci a Feynman la domanda più inquietante della fisica, allora come oggi: “C’è un’altra cosa a cui ho pensato molto: Perché lo spazio vuoto non pesa nulla?”. Feynman, normalmente veloce e vivace come pochi, tacque. È stata l’unica volta in cui l’ho visto avere un’aria malinconica. Alla fine disse sognante: “Una volta pensavo di averlo capito. Era bellissimo”. E poi, emozionato, iniziò una spiegazione che si trasformò in un urlo: “Il motivo per cui lo spazio non pesa, ho pensato, è perché non c’è NULLA”.

I due fisici premiati con il Nobel, Feynman e Wilczek, sono entrambi d’accordo, anche se solo privatamente a porte chiuse, che la risposta alla domanda più inquietante della fisica, allora come oggi, perché lo spazio vuoto non pesa nulla, è semplicemente perché non c’è NULLA. Non c’è energia nel campo quantistico dell’Energia del Punto Zero, affatto! Allora, di cos’altro potrebbe essere fatto questo campo quantistico di Energia di Punto Zero? Dobbiamo convenire che questo campo non è fatto di nulla.

Semplicemente non esiste. Fisicamente, cioè.

Ciò che non è fisico nella teoria dei campi quantistici è il campo quantistico stesso, questo presunto tessuto fisico di cui sono fatte tutte le particelle elementari subatomiche. E questo, a sua volta, renderebbe l’intera cosiddetta “realtà fisica” non fisica per estensione.

Ma mettiamo in discussione in modo critico e scettico questa risposta. Se un volume limitato del vuoto dello spazio fosse stato riempito con l’energia del punto zero del campo quantistico, questa energia avrebbe dovuto essere equivalente alla massa, secondo il principio di equivalenza massa-energia di Einstein, il famoso E=mc2. Questa era la precisa ragione scientifica alla base della domanda più inquietante della fisica di Frank Wilczek, allora come oggi: perché lo spazio vuoto non pesa nulla? E non è così. Quanto potrebbe pesare il “NULLA”?!

L’energia equivale alla massa, come da E=mc2, e la massa produce la gravità. Poiché l’energia del vuoto dello spazio, anche in un piccolissimo volume di un centimetro cubo, è teoricamente stimata come incredibilmente enorme, allora lo spazio vuoto dell’Universo produrrebbe una gravità incredibilmente maggiore di tutta la materia combinata dell’Universo.

Se non vi sembra un grave disastro teorico di proporzioni cosmiche, sappiate che anche nella scienza mainstream viene definito: “La peggiore previsione teorica nella storia della fisica”, o semplicemente CATASTROFE:

L’unica conclusione logica che si può trarre da questo evidente fatto sperimentale è che l’energia del punto zero dei campi quantistici non esiste fisicamente.

Se l’energia del campo quantistico non esistesse affatto, come l’oceano, allora le particelle elementari che sono composte di energia reale non potrebbero formarsi (qualcosa dal nulla, o It-from-Qubit?). E invece si formano. Al di là di ogni ragionevole dubbio. L’energia dei fotoni UV può bruciare dolorosamente la nostra pelle.

“Le ‘particelle’ sono ciò che misuriamo nei rivelatori. Cominciamo a scivolare nel linguaggio dicendo che sono i campi quantistici a essere reali, e le particelle sono eccitazioni. Parliamo di particelle virtuali, di tutte queste cose – ma non fanno click, click, click, nel rivelatore di nessuno”. Nima Arkani-Hamed

L’unica soluzione possibile a questo apparente paradosso è che l’energia del punto zero dei campi quantistici non è fisicamente reale. Siete già profondamente scioccati? Allora cos’è reale?

Tutto ciò che chiamiamo reale potrebbe essere fatto di cose che non possono essere considerate reali?!

Ma come si può dimostrare a sufficienza questa affermazione straordinaria? Le affermazioni straordinarie richiedono prove straordinarie?

La mia affermazione di cui sopra non è straordinaria, perché la dimostrerò con la seguente prova ordinaria di un semplice campo magnetico. Il campo magnetico ordinario, essendo un’istanza pura di un campo quantistico, è in effetti chiaramente non fisico, al di là di ogni ragionevole dubbio. A proposito di nascondersi in bella vista.

Come facciamo a sapere che il campo magnetico esiste? Dobbiamo infilarci dentro qualcosa e vedere se succede qualcosa di fisico. Se succede, qualcosa di fisico deve esserci!

In generale, in termini di QFT, ciò comporterebbe la comparsa di una particella. A rigore, non esistono particelle di campo magnetico, come i magnetoni, e questo è il motivo per cui non esistono monopoli magnetici. I poli magnetici non sono particelle.

Tuttavia, una perturbazione in un campo magnetico non fisico darà luogo a un’interazione fisica reale, come una perturbazione in altri campi quantistici non fisici darà luogo alla comparsa di una particella fisica reale. Questo sarebbe un paradosso dolorosamente evidente, cioè qualcosa dal nulla (o It-from-Qubit?), e questa è l’unica ragione per cui i fisici si sentono sotto pressione nel continuare a insistere che i campi quantistici indisturbati devono ovviamente essere fatti di energia fisica reale, nonostante il fatto ovvio che questa ostinazione produce “la peggiore previsione teorica nella storia della fisica”, cioè la CATASTROFE.

Altrimenti, tale fisica non fisica potrebbe trasformarsi in mera metafisica filosofica proprio davanti ai loro occhi spalancati. E chi ne avrebbe bisogno? I cacciatori di fantasmi:

Immaginiamo che il campo magnetico indisturbato debba essere costituito da una vera e propria energia fisica in attesa, pronta a provocare un’interazione fisica in caso di perturbazione. Se così fosse, cosa sarebbe esattamente questa energia del campo magnetico indisturbato? Fotoni? Onde elettromagnetiche? Cos’altro? Forse fotoni virtuali o probabilità matematiche? Solo che entrambe sono chiaramente non fisiche.

Abbiamo già stabilito in precedenza che non esistono particelle di campo magnetico. Se i fotoni fossero particelle di campo magnetico, allora il campo magnetico potrebbe brillare al buio, nel vuoto. È così? Il campo magnetico di energia quantistica non può essere costituito nemmeno da onde elettromagnetiche, semplicemente perché il campo magnetico è statico, mentre le onde elettromagnetiche non lo sono. Che altro?

Il campo magnetico è il più grande mistero della fisica che si nasconde in bella vista, nella vostra cucina, sulla porta del frigorifero.

Oppure, il campo magnetico ordinario, essendo una pura istanza di campo quantistico, è di fatto non fisico, come ogni altro campo quantistico statico indisturbato dell’Energia del Punto Zero, per una semplice ragione: lo spazio vuoto non pesa nulla.

Sostengo che il campo magnetico, essendo statico, è in sostanza un’istanza di campo quantistico indisturbato, perché quando il campo quantistico viene eccitato, questo dà origine alla comparsa di particelle. Non essendoci particelle nel campo magnetico, come i magnetoni, ciò suggerisce che il campo magnetico è un campo quantistico indisturbato che ha solo la sua energia di base del punto zero, pari allo zero fisico, il che significa che i campi quantistici indisturbati non esistono fisicamente.
Essendo onesto, autocritico e scettico, vedo l’opportunità di dimostrare che la mia congettura di cui sopra è sbagliata. Per falsificarla sperimentalmente, dovremmo pesare un volume indisturbato di campo magnetico per vedere se effettivamente pesa qualcosa. Il metodo specifico di pesatura dovrebbe essere tale da non disturbare questo volume di campo magnetico. E il disturbo del campo magnetico avviene solo quando entra in contatto con qualcosa di fisico. Siete invitati a suggerire un metodo di ponderazione nella sezione dei commenti qui sotto.

Ciò che osserviamo non è la natura in sé, ma la natura esposta al nostro metodo di interrogazione, scriveva il fisico quantistico tedesco Werner Heisenberg, che fu il primo a comprendere l’incertezza insita nella fisica quantistica. Per coloro che pensano alla scienza come a una via diretta verso la verità sul mondo, questa citazione deve essere sorprendente, forse addirittura sconvolgente. Heisenberg sta forse dicendo che le nostre teorie scientifiche dipendono da noi osservatori? Se è così, e se lo prendiamo sul serio, significa che quella che chiamiamo verità scientifica non è altro che una grande illusione?

Purtroppo, l’esistenza fisica di campi quantistici indisturbati e della loro energia di punto zero è solo un’ipotesi che non potrà mai essere verificata sperimentalmente. Nemmeno in linea di principio, perché non è altro che un pensiero velleitario senza fondamento.

Oltre a tutto ciò che è considerato fisicamente esistente dalla scienza sperimentale moderna, esiste anche ciò che non è fisico (gli opposti sono complementari – Yin-Yang), ed entrambi sono inseparabilmente connessi, come il ghiaccio che galleggia nell’acqua. Nella nostra metafora, il ghiaccio rappresenta le particelle elementari e l’acqua l’energia non fisica dei campi quantistici.

Allora, di che cosa è fatta esattamente questa “energia non fisica”, che esiste validamente? Il “non fisico” non può essere semplicemente il nulla. L’unico “non fisico” che mi viene in mente e che potrebbe validamente esistere è la nostra mente cosciente.

È certamente concepibile che la chiarezza che percepiamo nel mondo sia qualcosa che portiamo al mondo, non qualcosa che è lì indipendentemente da noi. La chiarezza del mondo naturale è una convinzione metafisica che imponiamo inconsciamente alla situazione. Consideriamo ovvio che il mondo naturale sia qualcosa di esterno a noi e indipendente dai nostri pensieri e dalle nostre impressioni sensoriali; crediamo in una realtà indipendente dalla mente. Paradossalmente, non riconosciamo che la convinzione di una realtà indipendente dalla mente è essa stessa dipendente dalla mente.

Logicamente, non possiamo liberarci dalla bolla in cui viviamo, che consiste in tutte le nostre impressioni sensoriali e i nostri pensieri. Il mondo incontaminato della chiarezza, il mondo naturale indipendente dall’osservatore, è solo un’ipotesi che, in linea di principio, non può mai essere verificata. Dire che il mondo naturale è ambiguo significa sottolineare questa ipotesi. È sottolineare che la sensazione che esista un mondo naturale “là fuori” che sia lo stesso per tutte le persone in ogni momento, è un assunto che non è evidente. Non si tratta di abbracciare una sorta di solipsismo e di negare la realtà del mondo. È per sottolineare che il mondo naturale è intimamente legato al mondo della mente.

L’energia non fisica del punto zero di tutti i campi quantistici che abbracciano l’intero Universo non è altro che la coscienza collettiva indissolubilmente connessa di tutti gli esseri viventi. Davvero? Questa coscienza collettiva globale potrebbe influenzare qualcosa di fisico? Esiste una prova scientifica sperimentale di questo? Sì, e dall’Università di Princeton, nel New Jersey:

Un esperimento scientifico continuo e a lungo termine è stato progettato per valutare la possibilità che si verifichino correlazioni nei flussi di dati casuali sincronizzati generati durante i principali eventi mondiali. Il progetto è motivato da numerosi esperimenti scientifici passati che suggeriscono che il comportamento dei sistemi casuali può essere alterato da un’intenzione mentale diretta e da esperimenti correlati che mostrano sottili cambiamenti fisici associati alla coerenza mentale di gruppi di persone. Dal 1998, il Global Consciousness Project (GCP) gestisce una rete globale di generatori di numeri casuali (RNG), registrando sequenze parallele di dati casuali in 65 siti in tutto il mondo.

Un esperimento rigoroso verifica l’ipotesi che i dati della rete RNG si discostino dalle aspettative durante i periodi di “eventi globali”, definiti come episodi transitori di reazione mentale ed emotiva diffusa a grandi eventi mondiali. Un esperimento di replica in corso misura le correlazioni attraverso la rete durante gli eventi designati, e il risultato di oltre 345 test di ipotesi formali si discosta sostanzialmente dall’aspettativa. Una statistica composita per la serie di repliche respinge l’ipotesi nulla di oltre sei deviazioni standard. Le analisi secondarie rivelano l’evidenza di una seconda correlazione indipendente e di una struttura temporale e spaziale nei dati associati agli eventi. I controlli escludono spiegazioni fisiche convenzionali o errori sperimentali come fonte delle deviazioni misurate. Il disegno sperimentale limita l’interpretazione dei risultati: essi suggeriscono che qualche aspetto della coscienza umana è coinvolto come fonte di questi effetti fisici.

La psicocinesi (PK) è davvero possibile? Io non posso farlo, ma c’è un nuovo esperimento molto più semplice a disposizione del pubblico che ha già prodotto risultati incredibili per decine di migliaia di persone, tanto che è difficile credere a tutte le storie riportate!!!
Ma la fisica non è una questione di fede cieca. La fisica è fatta di risultati sperimentali coerenti su cui chiunque può contare replicandoli da sé. Siate aperti di mente e fate un tentativo onesto. Ha il potenziale per cambiare il mondo:

Cos’altro potrebbe essere in grado di eccitare la calma energia non fisica di tutti i campi quantici dell’Universo, se non i nostri pensieri non fisici, le emozioni, le intenzioni, le visualizzazioni, la meditazione e la nostra attività mentale conscia e inconscia in generale?

E così le nostre menti non fisiche creano la nostra realtà fisica collettiva:

Posso immaginare che possa essere difficile per voi credere immediatamente a tutto quanto sopra dopo la prima lettura, senza un controllo dei fatti e un esame adeguato delle questioni presentate, ma provate a chiedervi, tra le due opzioni seguenti, quale vi sembra più impossibile:

che lo spazio vuoto non pesi davvero nulla, che siamo liberi di decidere e che tutte le nostre menti non fisiche creino la nostra realtà fisica collettiva, oppure che l’energia di punto zero di un campo quantistico in un minuscolo volume di spazio vuoto abbia un valore incredibilmente enorme, che un atomo di idrogeno sia davvero grande come una galassia media e che non abbiate alcun libero arbitrio, perché al posto della vostra mente non fisica avete solo un cervello fisico deterministico.

O l’uno o l’altro.

La scelta è vostra.

LO YIN E LO YANG DELL’IDROGENO

“Capire l’idrogeno significa capire tutta la fisica!”, ha esclamato una volta un collega esuberante, attribuendo l’aforisma a Victor Weisskopf. Ho chiesto a Vicky, ma lui ha negato di averlo coniato. Poi, dopo una pausa, aggiunse: “Ma vorrei averlo fatto”. La maggior parte dei fisici comprende il sentimento di Vicky, perché la maggior parte dei fisici sono riduzionisti che mirano a comprendere la natura nei termini più semplici possibili, e l’idrogeno è il sogno di un riduzionista. Per me l’idrogeno esercita un’attrazione quasi mistica, forse perché sono tra i pochi fisici che lo affrontano più o meno quotidianamente.

Come oggetto di ossessione, si potrebbe fare di peggio dell’idrogeno. Nel suo ruolo speciale di atomo più semplice, l’idrogeno è stato protagonista di alcuni grandi episodi della storia della scienza. Gran parte di ciò che sappiamo sull’universo deriva dall’osservazione dell’idrogeno, e non si può negare che l’universo stesso sia fatto quasi interamente di idrogeno, in ogni caso la maggior parte dell’universo che possiamo vedere. Potremmo anche notare i trionfi tecnologici dell’idrogeno, che vanno dai palloni aerostatici agli orologi atomici. Si potrebbe definire l’idrogeno un atomo per tutte le stagioni. Ma le stagioni comprendono l’autunno e l’inverno, oltre alla primavera e all’estate, e anche l’idrogeno ha il suo lato oscuro e il suo lato chiaro. Nella metafora senza tempo del libro di saggezza e filosofia cinese noto come I Ching, l’idrogeno ha il suo yin e l’idrogeno ha il suo yang.

Il concetto di yin e yang celebra la natura complementare delle cose: passiva e attiva, terrestre e aerea, ombrosa e luminosa. Lo yin comprende le qualità pesanti, oscure e terrestri; lo yang comprende le qualità leggere, luminose e ascendenti. Lo yin è il lago, lo yang è la nuvola. Insieme, yin e yang incarnano il principio del cambiamento e dell’interscambio perpetuo. Conciliando gli opposti ed esaltando il flusso, il concetto gemello di yin e yang fornisce un quadro di riferimento per vedere la società, la storia, la natura e la vita stessa.

Il mio collega Thomas J. Greytak e io abbiamo imparato molto sullo yin e lo yang dell’idrogeno durante la nostra ricerca di una condensazione di Bose-Einstein. Siamo partiti per quella ricerca, pieni di speranza. Anche altri partirono, e anche loro erano pieni di speranza. La ricerca è durata molto più a lungo di quanto tutti noi ci aspettassimo, più di 20 anni, abbastanza a lungo da costituire un nuovo capitolo nella storia dell’idrogeno. Conoscere qualcosa di quella storia faceva bene allo spirito quando i progressi erano lenti.

La storia dell’idrogeno si svolge in un mondo di yang, perché l’idrogeno è il più leggero di tutti i gas e così luminoso che l’intero universo è soffuso dalla sua radiazione. Un buon punto di partenza è il giugno 1783, quando Charles Blagden, assistente di Henry Cavendish, si recò a Parigi da Antoine-Laurent Lavoisier per descrivere come Cavendish avesse creato l’acqua bruciando “aria infiammabile”. I fatti erano chiari, ma la spiegazione di Cavendish, la deflogistinizzazione, non lo era. Lavoisier ripeté immediatamente l’esperimento. Le conseguenze furono monumentali, non perché Lavoisier si limitò a confermare il lavoro di Cavendish, ma perché l’esperimento lo ispirò a creare il concetto di reazione chimica. L'”aria infiammabile” e l’ossigeno si uniscono per formare l’acqua. Il giorno dopo, il 24 giugno 1783, Lavoisier riferì i suoi risultati all’Accademia Reale delle Scienze. In quell’occasione nacque il nome di idrogeno e la chimica moderna.

Il giugno 1783 fu un mese di eccitazione per Parigi. Il motivo, tuttavia, non era la scoperta di Lavoisier (come la maggior parte delle scoperte importanti, all’epoca rimase inosservata), ma perché il 5 giugno i fratelli Montgolfier avevano fatto volare il primo pallone aerostatico. Riempirono il loro pallone di fumo e questo volò via in un breve volo che fece scalpore in tutta la Francia. Sul motivo per cui l’aerostato galleggiò, tuttavia, c’era confusione. Il motivo per cui i Montgolfier riempirono il pallone di fumo era semplicemente che il fumo era il vapore più simile a una nuvola che si potesse ottenere.

Jacques-Alexandre-Cesar Charles aveva compreso la galleggiabilità e, dopo la relazione di Lavoisier alla Royal Academy, l’idrogeno era, per così dire, nell’aria. Carlo si mise subito all’opera per costruire un pallone aerostatico riempito di idrogeno, raccogliendo una sottoscrizione pubblica per pagarne i costi. Il 27 agosto il pallone si sollevò dagli Champs de Mars e salì per mille metri. Così, appena due mesi dopo l’annuncio dell’idrogeno, l’idrogeno fu messo in pratica. Forse questo è stato il caso più rapido di spin-off dalla ricerca di base nella storia della scienza. In ogni caso, nel XVIII secolo, proprio come oggi, non c’era modo migliore per guadagnarsi l’apprezzamento della società che quello di divertirla.

La natura galleggiante e ascensionale dell’idrogeno è stata evidente fin dal trionfale volo in pallone di Carlo. Lo spettro ottico dell’idrogeno si è mostrato per la prima volta impresso nella luce del sole. Nel 1817 Joseph Fraunhofer scoprì le linee di assorbimento nello spettro solare e 50 anni dopo lo spettroscopista svedese A. J. Angstrom dimostrò che le linee C e F di Fraunhofer erano dovute all’idrogeno. Nel 1885, J. J. Balmer utilizzò i dati di Angstrom per ricavare la formula empirica che costituì la base per l’articolo di Niels Bohr del 1913 sulla struttura dell’idrogeno. Bohr diede il via alla ricerca di una nuova meccanica. Quindici anni dopo questa ricerca culminò nel lavoro di P.A.M. Dirac. Ancora una volta l’idrogeno giocò un ruolo fondamentale, poiché lo spettro dell’idrogeno fornì la prova critica della teoria di Dirac. Due decenni dopo, la spettroscopia dell’idrogeno fu estesa al regime delle microonde grazie alle tecniche di risonanza magnetica e la sua precisione fu moltiplicata. Le prime misure a microonde dell’iperfine e della struttura fine dell’idrogeno rivelarono che la teoria di Dirac non funzionava. Il dilemma fu risolto con la creazione dell’elettrodinamica quantistica relativistica, oggi il paradigma delle teorie di campo, la teoria più precisa e testata di tutta la fisica.

L’idrogeno sembra quasi consapevole della sua illustre storia, perché l’atomo si comporta in modo regale. Così come i monarchi non viaggiano mai senza scorta, gli atomi di idrogeno non arrivano mai da soli: Se si ordina un serbatoio di idrogeno, si ottiene un serbatoio non di atomi, ma di molecole. Ogni gruppo di ricerca ha la sua tecnica preferita per rompere le molecole, di solito con una scarica elettrica. Se avete visto una scarica di idrogeno, sarete rimasti colpiti dal suo bagliore magenta esuberante e inconfondibilmente reale.

Questa storia dell’idrogeno è stata raccontata come una storia di yang, ma non c’è yang senza yin e l’idrogeno ha proprietà segrete oltre che esuberanti. Al centro dell’atomo si trova il protone, quasi ma non del tutto puntiforme. A un livello avanzato di precisione, questo piccolo nodo di malizia adronica si fa beffe della perfezione dell’idrogeno. La dimensione finita del protone sposta l’energia dell’idrogeno solo di una parte su 10^9, ma la precisione delle misurazioni odierne ha raggiunto alcune parti su 10^13. L’ignoranza sul protone impedisce di confrontare l’esperimento più preciso di tutta la fisica (la spettroscopia della frequenza di transizione 1S-2S dell’idrogeno) con la teoria più precisa di tutta la fisica. La lezione che si può trarre da questo enigma è che per capire l’idrogeno è necessario comprendere il mondo interno del protone, fatto di quark e gluoni. Questo dispiegamento di mondi interni può essere visto come la gloria o la disperazione della visione riduzionista. Si potrebbe parafrasare l’aforisma: “Per capire l’idrogeno, bisogna capire tutta la fisica”. “

Su un piano più prosaico, l’idrogeno ha quelli che potrebbero essere caritatevolmente descritti come alcuni piccoli difetti caratteriali. Sperimentalmente, l’atomo si comporta più come una primadonna che come un membro della famiglia reale. L’idrogeno può essere impossibile da trovare quando lo si desidera. Gli atomi dei metalli alcalini, invece, segnalano la loro presenza ionizzandosi spontaneamente se colpiti da un filamento di tungsteno caldo o fluorescendo brillantemente sotto l’eccitazione del laser. Nessuna delle due strategie funziona con l’idrogeno. L’idrogeno richiede un sistema laser di prim’ordine per essere eccitato otticamente, poiché la sua principale transizione, la linea Lyman-alfa, si trova a una lunghezza d’onda al di fuori della portata dei laser odierni. E praticamente tutti gli sperimentatori che producono l’atomo utilizzando una sorgente a scarica elettrica hanno sperimentato la sensazione di affondamento che si verifica quando la scarica entra in crisi, con il suo colore magenta sostituito da una luce blu acquosa. Il flusso dell’atomo vacilla e l’esperimento deve essere interrotto finché non si riesce a rimettere in funzione la scarica. A quel punto, è passato così tanto tempo che probabilmente è necessario ricominciare l’esperimento da capo.

Nonostante questi difetti, l’idrogeno continua a esercitare un’attrazione particolare sui fisici. Senza dubbio questo è uno dei motivi per cui io e i miei colleghi siamo stati coinvolti nella ricerca della condensazione di Bose-Einstein (BEC) di un gas atomico. La ricerca ha impiegato l’idrogeno perché l’atomo ha una proprietà notevole: Se il suo spin elettronico è polarizzato in modo da impedire la formazione di molecole, il gas è il più nobile di tutti, persino più inerte dell’elio. L’elio si liquefa a una temperatura di 4,2 K. L’idrogeno con spin polarizzato non si liquefa mai: Rimane un gas a temperature fino allo zero assoluto.

Quando è iniziata la ricerca dei BEC, l’idrogeno sembrava quasi perfettamente adatto al compito. Non c’era alcun mistero riguardo alla temperatura e alla densità necessarie. La condensazione avviene quando la lunghezza d’onda di deBroglie dell’atomo è approssimativamente la distanza tra gli atomi. A causa della bassa massa dell’idrogeno e della corrispondente lunga lunghezza d’onda di deBroglie, per una data densità la transizione avverrebbe a una temperatura molto più alta rispetto a qualsiasi altro atomo. Un altro vantaggio era il comportamento quasi ideale dell’idrogeno atomico: la sua sezione d’urto è così piccola che gli effetti di dimensione finita possono essere calcolati in modo affidabile. Infine, sembrava possibile che l’idrogeno potesse essere raffreddato a temperature subkelvin semplicemente lasciando che il gas entrasse in contatto con una superficie di elio liquido. Tra tutti gli atomi, solo l’idrogeno potrebbe essere raffreddato in questo modo, perché solo l’idrogeno interagisce così debolmente con l’elio che rimarrebbe in fase gassosa a temperature inferiori a circa 0,1K.

Tutte queste caratteristiche simili allo yang dell’idrogeno ci hanno attratto nella ricerca della BEC. Era il 1977. Ispirati dallo yang dell’idrogeno, ci siamo imbattuti nello yin dell’idrogeno. Per fare un salto in avanti fino al 1995, la scoperta dei BEC nei gas atomici è ormai una storia nota, il singolo sviluppo più emozionante della fisica atomica dopo l’invenzione del laser. I condensati, tuttavia, non erano composti da idrogeno ma da atomi di metalli alcalini. Per quanto riguarda i BEC, le affascinanti attrattive dell’idrogeno si sono rivelate per lo più un’illusione.

Sebbene l’idrogeno possa essere raffreddato a temperature criogeniche, si è scoperto che gli atomi di metalli alcalini possono essere raffreddati a temperature molto più basse con tecniche di raffreddamento laser. A tali temperature, questi atomi comuni dovrebbero giustamente trovarsi in una fase solida inutile. Tuttavia, quando vengono isolati in una trappola, rimangono in fase gassosa. (Il motivo è questo: Il primo passo nella transizione da gas a solido è che due atomi formino una molecola. Tuttavia, poiché gli atomi si scontrano elasticamente, la formazione di una molecola richiede che tre atomi si scontrino simultaneamente. Alle densità previste per la BEC, tali collisioni a tre corpi sono così rare che il sistema continua a vivere come un gas metastabile). La fase finale del raffreddamento impiega l’evaporazione forzata. In questo processo, la piccola sezione d’urto dell’idrogeno non è una virtù, ma un vizio quasi fatale. Il raffreddamento per evaporazione ha bisogno di collisioni per mantenere l’equilibrio termico, ridistribuendo l’energia dopo che gli atomi più energetici sono usciti dal sistema. Purtroppo, la sezione d’urto dell’idrogeno è più di mille volte più piccola di quella degli atomi dei metalli alcalini. Gli atomi dei metalli alcalini si precipitano praticamente a basse temperature: l’idrogeno deve essere spinto con riluttanza.

Nonostante le carenze dell’idrogeno, abbiamo proseguito verso la BEC anche dopo aver ottenuto la condensazione negli atomi di metalli alcalini. Se si potesse ottenere la BEC con l’idrogeno, le condizioni sarebbero diverse da quelle di tutti gli altri esperimenti, e in ogni caso l’idrogeno continuava a esercitare una particolare attrazione. Tuttavia, con un’apparecchiatura ormai vecchia e inaffidabile che si rompeva incessantemente e con poche garanzie di ottenere la condensazione, i nostri studenti hanno dovuto avere una notevole fiducia per continuare la ricerca.

Una sera tardi dello scorso giugno, una telefonata dal laboratorio mi implorava di venire subito. Avevo un’idea abbastanza precisa di cosa stesse succedendo, perché la BEC nell’idrogeno sembrava imminente da più di una settimana. Mentre guidavo nella notte profonda lungo Belmont Hill verso Cambridge, ancora intontito dal sonno, il nero del cielo lasciò improvvisamente il posto a un bagliore dorato. Non ero sorpreso, perché avevo avuto la premonizione che il cielo avrebbe brillato quando la BEC si fosse verificata per la prima volta nell’idrogeno. All’improvviso, festoni di condensati di Bose-Einstein attraversarono il cielo, brillando del rosso intenso del rubidio e del giallo brillante del sodio. Piccole sfere di condensati di litio si sono accese e sono implose con uno schiocco rosso brillante. Strisce di frange d’interferenza attraversavano lo zenit; vortici crescevano e scomparivano; condensati a forma di dirigibile andavano alla deriva, ondeggiando in enormi arabeschi. Lo spettacolo era esilarante ma del tutto sconcertante, finché non ho capito cosa stava succedendo: I primi condensati di Bose-Einstein stavano accogliendo l’idrogeno nella famiglia! Per l’idrogeno, pensai….

… questa era davvero una notte di yin, una notte di yang.

Fonte: quantumantigravity.wordpress.com

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