Quantismo paradossale di una branca della scienza fantastica e ancora tutta da scoprire

Uno degli strumenti più importanti della fisica è il cestino della carta straccia.
(Richard Feynman)

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Quantismo paradossale

Filosofia quantistica

E’ una branca interdisciplinare della fisica quantistica e della filosofia.

Il termine quantum (dal latino, quantum, che significa energia, quantità, qualcosa che può essere misurato) si riferisce a unità distinte che caratterizzano specifiche quantità fisiche, come l’energia di un atomo di materia in stato di quiete.

La meccanica quantistica è una teoria della meccanica. È considerata da molti più fondamentale della meccanica classica, poiché in un secolo di sperimentazione non è stata smentita.

La teoria quantistica della fisica ha provocato una vera e propria rivoluzione nella scienza e ha creato nuove basi su cui si fonda la tecnologia dell’era moderna. I “quantum”, secondo il fondatore della teoria, il fisico tedesco Max Planck, sono piccoli corpi emessi sotto forma di radiazione dall’organismo umano. Tuttavia, proprio come i corpi materiali sono costituiti da protoni ed elettroni, anche l’energia da essi emessa ha forma materiale.

Per estensione, lo scienziato francese de Broglie o de Bregy afferma che i fotoni sono contemporaneamente onde e particelle. Questo fu l’inizio della formazione della nuova fisica matematica, la meccanica ondulatoria, basata sul concetto di onda materiale.

Il dibattito sull’interpretazione della teoria quantistica iniziò nel periodo 1924-26, quasi immediatamente dopo la sua formulazione. Ha avuto inizio al 5° Congresso di Solvay (1927) e al Congresso di Como (1927), dove De Broglie ha formulato la sua teoria della doppia soluzione.  Questa controversia riguarda problemi epistemologici, filosofici e fisici.

I problemi principali sono: il significato fisico del carattere probabilistico della teoria quantistica, il significato fisico del principio di sovrapposizione e il significato fisico della riduzione della funzione d’onda.

Le domande scientifiche e filosofiche che sono state poste nel XX secolo a causa della fisica quantistica sono più o meno le seguenti:

1. Esistono particelle più piccole, elettroni, fotoni ecc. indipendenti dall’esistenza e dall’osservazione umana?

2. Se sì, allora possiamo comprendere la struttura e l’evoluzione delle entità subatomiche e dei fenomeni?

3. Le leggi naturali devono essere formulate in modo tale che per ogni fenomeno osservabile esista almeno una causa che lo ha provocato?

Gli oppositori della causalità quantistica (Planck, Einstein, Erhenfest, De Broglie, Schroedinger) hanno risposto affermativamente a tutte e tre le domande.

Tuttavia, i creatori e i sostenitori della teoria quantistica (Born, Bohr, Heisenberg, Pauli, Dirac) hanno risposto negativamente a tutte e tre le domande.

Naturalmente ci furono delle eccezioni. Ad esempio, De Broglie e Schroedinger accettarono la meccanica quantistica diversi anni dopo il 1927, ma poi tornarono alle loro iniziali posizioni di rifiuto.

Le questioni epistemologiche e filosofiche sono state quindi collegate alla validità della causalità, della località e del realismo nella fisica quantistica.

Il problema della causalità (i fenomeni sono causati da determinate cause) e il problema dell’determinismo (le cause determinano in un certo modo il risultato) è un problema filosofico antico.

Ma c’è anche il problema della località, cioè della velocità di propagazione delle interazioni fisiche. La cosiddetta “non località” è una delle previsioni più strane della teoria quantistica che, insieme al gatto di Schroedinger, fu un altro motivo di controversia tra il geniale Einstein e il sostenitore e cofondatore della teoria quantistica, Niels Bohr.

La non-località prevede che gli eventi che si verificano qui possano influenzare eventi in un altro luogo che può essere molto lontano dal primo.

Questo fenomeno fu la causa che spinse Einstein ad affermare che “Dio non gioca a dadi con l’universo” nella sua disputa scientifica con Niels Bohr, il quale gli rispose “smettila di dire a Dio cosa deve fare”.

Oggi le posizioni fondamentali su tali questioni sono due:

1. L’interpretazione realistica e materialistica (Democrito, Galileo, Newton, Planck, Einstein, De Broglie, Bohm, Schroedinger, von Laue, Langevin ecc.) secondo la quale: Esiste una realtà fisica oggettiva, indipendente dal soggetto e dai mezzi di osservazione. Ciò significa che l’osservatore non influenza il risultato della misurazione.

Vale anche il principio di causalità, ovvero le cause determinano il risultato.

Alcuni sostenitori dell’interpretazione materialistica della Natura accettano che i corpi interagiscano istantaneamente indipendentemente dalla distanza che li separa (non località). Tuttavia, la velocità finita delle interazioni fisiche ha fondato il carattere locale dei fenomeni descritti dalle teorie classiche dei campi (elettromagnetismo e teoria della gravità). In altre parole, questi rappresentanti accettano il principio di località. Infine, l’equazione di Schroedinger (1926) descrive il movimento delle particelle reali che si muovono nello spazio e nel tempo, considerando che le particelle hanno una doppia natura, come sostiene De Broglie.

Un presupposto ovvio della fisica classica è che, con una progettazione molto accurata degli esperimenti, è possibile rendere del tutto trascurabile il disturbo causato dal ricercatore con il suo intervento nel corso dei fenomeni fisici. Questa ipotesi è perfettamente giustificata per i fenomeni su larga scala, ma non lo è più per i fenomeni del microcosmo e per le particelle che compongono gli atomi (almeno con gli attuali metodi di ricerca).

2. L’interpretazione positivista (Scuola di Copenaghen, Bohr, von Newmann, Heisenberg, Jordan ecc.) ha contestato la validità dell’interpretazione realistica della causalità nel microcosmo, sostenendo che essa non è valida nel microcosmo e ha contestato anche la validità della località.

Secondo Bohr, quindi, la teoria quantistica non descrive il microcosmo in sé, ma come esso appare durante l’osservazione, ovvero attraverso la sua interazione con gli strumenti di misurazione e l’osservatore.

Nell’ambito dell’interpretazione positivista è stata sviluppata la meccanica delle matrici dai fisici della scuola di Goetingen, come Heisenberg. I positivisti credono che le grandezze che non possono essere osservate non esistono. Pertanto, la meccanica delle matrici non descriveva le traiettorie e altre caratteristiche “materiali” delle microparticelle, ma solo grandezze osservabili: livelli energetici, probabilità di presenza e probabilità di transizione.

Il secondo formalismo matematico della teoria quantistica è contenuto nell’equazione di Schroedinger, che descrive la probabilità di trovare una particella in una determinata area dello spazio in un dato momento.

Come ha dimostrato lo stesso Schroedinger, le due formulazioni della teoria quantistica sono matematicamente equivalenti e portano naturalmente alle stesse previsioni. Tuttavia, questa equivalenza non significa che le due formulazioni siano identiche dal punto di vista epistemologico. L’equazione di Schroedinger continua la tradizione realistica della fisica classica, mentre l’equazione matriciale di Heisenberg si basa su assiomi positivistici e concezioni anti-causali.

La scuola positivista, dopo aver attinto argomenti dal  idealismo filosofico, ha fornito nuovi argomenti a sostegno della correttezza delle sue opinioni. Così il pensiero cristiano e neoplatonico ha tratto argomenti fondamentali dal campo della microfisica.

Questo effetto dimostra la portata filosofica della nuova fisica. Ciò significa che essa non è filosoficamente neutrale, né separata dalle altre attività umane. La visione umanistica deve sempre essere l’obiettivo principale delle aspirazioni. Schroedinger scriveva che “lo scienziato non può staccarsi dal cordone ombelicale quando entra nel laboratorio o nell’aula delle sue tradizioni”.

Schroedinger credette, per un certo periodo, che la funzione d’onda (Ψ), contenuta nella sua famosa equazione, descrivesse onde materiali nello spazio fisico. I fisici della scuola positivista, al contrario, accettavano solo grandezze discontinue e osservabili.

La risposta al significato fisico della funzione d’onda (Ψ) è stata data da Max Born. Il quadrato della funzione d’onda (Ψ) rappresenta la densità della probabilità di presenza della particella nel punto x. Si tratta quindi dell’interpretazione statistica della teoria quantistica.

Nella sua relazione al congresso di Como (1927), ammise che nel microcosmo abbiamo a che fare con grandezze complementari (posizione-momento), proprietà complementari (particella-onda), descrizioni complementari (spazio-tempo-causale). Secondo Bohr, la complementarità è stata elevata a principio ontologico e epistemologico generale, che riguarda situazioni complementari e reciprocamente esclusive, che sono le uniche possibili. Quindi, secondo Bohr, la descrizione della meccanica quantistica è completa e definitiva.

Tuttavia, nel 1927, al quinto Congresso Solvay, De Broglie mise in discussione il dogma della completezza della meccanica quantistica, secondo la sua teoria della doppia soluzione, secondo la quale la particella è guidata da un fenomeno ondulatorio più ampio, l'”onda pilota” o “guida d’onda” che pilota l’elettrone nello spazio, e l’intero movimento è causale. Questa opinione fu sostenuta al congresso solo da Einstein, mentre tutti gli altri partecipanti la accolsero con indifferenza.

In definitiva, i fisici che dissentivano dal formalismo finale della meccanica quantistica erano in disaccordo su un punto. Credevano che fosse possibile e utile integrare la teoria in modo da renderla causale. Tra loro c’erano Einstein, Planck, de Broglie e altri.

Così, ad esempio, alla domanda sul perché neutroni diversi (che hanno un tempo di dimezzamento di circa 1000 secondi) si decadono con una decadenza beta in tempi diversi e non si decadono tutti nello stesso momento, i sostenitori del determinismo hanno cercato alcune cause che determinano i diversi tempi di vita dei neutroni o di altri sistemi instabili. Credevano in alcune variabili nascoste che determinavano le cause di questi diversi comportamenti.

Per molti anni, tuttavia, un teorema di Von Newmann del 1932 ha impedito agli oppositori dell’interpretazione positivista, ovvero alla Scuola di Copenhagen, di difendere una teoria quantistica realistica e causale. Questo teorema dimostrava che non era possibile costruire una teoria con “variabili nascoste” che spiegasse in modo realistico e causale i fenomeni quantistici.

Questa dimostrazione era stata fornita da Von Newmann, uno scienziato che tutti ammiravano, quindi nessuno poteva contraddirlo. Anche Bohr, Pauli, Heisenberg e Jordan utilizzarono questo teorema per neutralizzare qualsiasi opinione contraria.

I loro avversari (Einstein, De Broglie, David Bohm e altri) furono isolati e furono gli unici a continuare a opporre una reazione ostinata. Ma dopo diversi anni e tentativi (dal 1935 al 1970) gli ultimi due pubblicarono importanti lavori su un modello con variabili nascoste, che non contraddiceva le previsioni della meccanica quantistica e allo stesso tempo forniva una fondazione causale del comportamento dei sistemi quantistici.

Il primo tentativo di Broglie (nel 1927) era fallito e lui lo aveva abbandonato. Ma il successivo tentativo di Bohm ebbe successo perché si distingueva per alcune caratteristiche:

1) Accettazione formale dell’equazione di Schroedinger e equivalenza con l’interpretazione ortodossa della meccanica quantistica.

2) Capacità di affrontare il tema della teoria quantistica della misurazione.

Alla fine, come è stato dimostrato, il teorema di Von Newmann, sebbene dal punto di vista matematico non fosse errato, non è riuscito a impedire le generalizzazioni causali della meccanica quantistica.

Oggi riteniamo che queste variabili nascoste siano di due tipi:

1) Quelle legate alla struttura interna delle particelle (interne)

2) E quelle legate a ipotetiche fluttuazioni del vuoto in piccole aree intorno al particella (esterne).

Entrambe le variabili sono locali, ovvero indipendenti dalla presenza di materia, energia o fluttuazioni del vuoto lontane dal particella.

Ma esistono anche variabili nascoste non locali, che ci consentono di spiegare anche i fenomeni quantistici correlati.

Dirac, uno dei pionieri della fisica quantistica, scriveva nel 1975: “Penso che alla fine l’attuale forma della fisica quantistica non debba essere considerata definitiva. Esistono serie difficoltà e ritengo molto probabile che un giorno potremo arrivare a una fisica quantistica migliorata che ci consentirà di andare oltre.”

Così la controversia sulla fisica quantistica continua ancora oggi.

Vecchia teoria quantistica

Fin dall’inizio del XX secolo, il bisogno dell’umanità di sviluppare le scienze positive ha spinto gli scienziati a studiare più attentamente vari fenomeni o condizioni della materia. La visione della fisica che prevaleva fino ad allora, ovvero la fisica classica, presentava gravi lacune. Questi problemi venivano alla luce durante la conduzione di vari esperimenti, come lo studio di dimensioni molto piccole (dimensioni atomiche) o di eventi istantanei (ricerche sulla velocità della luce), rendendo la fisica classica di Newton e Galileo incapace di spiegare i rispettivi risultati.

Va sottolineato che la teoria della fisica quantistica non rifiuta la fisica newtoniana. Quest’ultima, infatti, fornisce ancora oggi risposte chiare ai fenomeni che si verificano nel macrocosmo, purché si considerino grandi dimensioni e piccole velocità.

Come già detto, le leggi della fisica classica sono un caso estremo delle leggi che regolano il microcosmo. Questa graduale concentrazione e la successiva formulazione in una teoria unitaria è uno dei risultati più importanti della scienza moderna. Questo processo di concentrazione e formulazione può essere suddiviso storicamente in due fasi, da cui deriva anche il collegamento tra la vecchia e la nuova teoria quantistica.

Fondatori: La teoria quantistica è stata fondata da fisici illustri come Bohr, Heisenberg, Schrodinger, Pauli, Planck e altri.

Atomo secondo la teoria semiclassica. La prima fase, che inizia nel 1900 con l’introduzione del concetto di quantum da parte di Planck, raggiunge il suo apice con l’atomo di Bohr nel 1913 e termina nel 1923, coprendo lo sviluppo della vecchia teoria quantistica. Questo periodo può essere considerato una fase di transizione tra la fisica classica e la meccanica quantistica moderna, fondata tra il 1924 e il 1927, che costituisce la seconda fase.

La prima fase è considerata una fase di transizione perché, pur essendo costituita da presupposti non classici (ad esempio la quantizzazione), si inserisce in un contesto concettuale puramente classico.

«La teoria quantistica mi suscita sentimenti del tutto simili ai tuoi. Si dovrebbe davvero provare vergogna per tali successi, ottenuti con l’aiuto della regola gesuita “La tua mano sinistra non sappia ciò che fa la tua mano destra”», diceva Einstein nel 1919 in una lettera a Born, criticando la vecchia teoria quantistica, mentre Schrodinger riferisce in una conversazione simile con Bohr «Se questi maledetti salti quantistici alla fine rimarranno nella fisica, allora mi pento di essermi occupato della teoria quantistica».

Nuova teoria quantistica

Le cinque proposizioni fondamentali della meccanica quantistica sono:

1) Descrizione matematica delle condizioni fisiche. Ad ogni condizione realizzabile di un sistema fisico corrisponde una funzione d’onda quadraticamente integrabile. La funzione d’onda contiene tutte le informazioni verificabili sperimentalmente relative alla condizione del sistema fisico.

2) Descrizione matematica delle grandezze fisiche. A ogni grandezza fisica corrisponde un operatore lineare ermitiano costruito dalla espressione classica della grandezza e i cui autovalori sono gli unici risultati possibili di una misurazione.

3) Interpretazione statistica. La funzione d’onda è correlata alla densità di probabilità (quindi ha un’interpretazione statistica).

4) La legge della misurazione quantistica. Lo stato del sistema fisico dopo una misurazione è dato dalla funzione propria del valore proprio misurato.

5) La legge quantistica del moto. L’evoluzione temporale dello stato di un sistema quantistico è determinata dall’equazione di Schrodinger.

I sei punti principali spiegati dalla teoria quantistica, che va oltre le possibilità della teoria classica, sono:

1. La discrezionalità (quantizzazione) dell’energia
2. La dualità della luce e della materia
3. L’abbraccio quantistico
4. Il tunnel quantistico
5. Il teletrasporto quantistico
6. Il computer quantistico

Discriminabilità dell’energia
Gli elettroni esistono in livelli energetici distinti all’interno dell’atomo. Quando, durante la deeccitazione da un livello energetico elevato, passano a uno più basso, emettono un fotone che, secondo il principio di conservazione dell’energia, ha un’energia corrispondente alla differenza energetica dei due livelli energetici. Ciò presuppone tuttavia che gli elettroni esistano solo a livelli energetici specifici, altrimenti, secondo la fisica classica, si muoverebbero con un percorso a spirale verso il nucleo.

Il fatto che esistano valori distinti per i livelli energetici, insieme ad altre proprietà atomiche “quantizzate”, costituisce la quantizzazione dell’energia. La quantizzazione è un’ipotesi centrale per la teoria quantistica, poiché risolve l'”enigma” della stabilità atomica.

Dualità della radiazione
« È un fatto indiscutibile che esiste un’ampia raccolta di dati sulla radiazione che dimostrano che la luce ha alcune proprietà fondamentali che possono essere comprese molto più facilmente dal punto di vista della teoria particellare di Newton che dal punto di vista della teoria ondulatoria. Pertanto, a mio avviso, la prossima fase di sviluppo della fisica teorica ci condurrà a una teoria della luce che potrà essere interpretata come una sorta di sintesi dell’immagine ondulatoria e particellare». A. Einstein (1909)

Nel corso delle ricerche, si è creato un grande divario interpretativo riguardo alla natura della luce e della materia.

Nel 1690 Huygens sostenne la natura ondulatoria della luce, trovando sostenitori in Maxwell, Hertz, Young e altri, mentre nel 1704 Newton sostenne la natura particellare della luce (cosa che era stata sostenuta anche da alcuni filosofi greci antichi), trovando sostenitori in Einstein, Planck e altri.

Nel 1923 Luis De Broglie dimostrò matematicamente che una particella materiale poteva comportarsi come un’onda, cosa che fu dimostrata sperimentalmente anche da Davisson e Germer nel 1927. Ma come può qualcosa avere le proprietà e il comportamento di un’onda e di una particella allo stesso tempo?

Questa domanda trova risposta nella dualità sostenuta dalla fisica quantistica, che accetta entrambe le nature della luce e delle particelle. In altre parole, afferma che la radiazione e la materia sono composte da particelle, ma la probabilità che queste particelle si trovino in posizioni diverse ha un comportamento ondulatorio. Il fatto che la luce appaia talvolta come un’onda è dovuto al fatto che osserviamo l’accumulo di molte delle sue particelle (quanti), e quindi le probabilità delle diverse posizioni in cui ogni particella potrebbe trovarsi sono molto distribuite.

In generale, riferendoci alla doppia natura della luce, possiamo ora considerare che la luce è un’onda fintanto che non viene rilevata (cioè quando non è oggetto di studio), mentre quando viene rilevata, cessa di essere un’onda e si comporta come una particella.

A questo punto è opportuno citare il principio di indeterminazione di Heisenberg. Questo principio afferma l’impossibilità di misurare contemporaneamente la posizione e la quantità di moto di una particella in un dato momento.  È certamente possibile conoscere una delle due grandezze fisiche (cioè la quantità di moto o la posizione), ma non entrambe.

Questo principio, oltre ad essere uno degli strumenti più importanti della fisica quantistica, è direttamente collegato all’ipotesi della complementarità di Bohr, secondo la quale la misurazione di una variabile rende automaticamente non misurabile un’altra variabile.

Abbraccio quantistico
Prima di parlare dell’abbraccio quantistico, è necessario fornire alcune informazioni aggiuntive, ad esempio che un particella può trovarsi trovarsi contemporaneamente in più di una situazione quantistica (o autofunzioni) che corrispondono a valori specifici (autovalori) di una grandezza (ad esempio, la quantità di moto). Questo fenomeno è chiamato sovrapposizione o sovrapposizione di stati. Nel tentativo di misurare una quantità, l’esperimento estrarrà un valore specifico poiché causerà il collasso della funzione d’onda secondo l’interpretazione ortodossa della meccanica quantistica.

Schrodinger non era d’accordo con questa interpretazione ortodossa e ha formulato il famoso esperimento mentale (esperimento teorico) del « gatto di Schrodinger», che costituisce un ottimo esempio per comprendere il fenomeno della sovrapposizione di stati.

Questo esperimento si riferisce al caso di un gatto chiuso in una scatola insieme a una fonte di radiazioni. Quando la fonte emette radiazioni, a causa di un collegamento si rompe una bottiglia contenente gas velenoso che uccide automaticamente il gatto. La fonte, tuttavia, è un sistema quantistico che si trova in una sovrapposizione di stati di emissione e non emissione (cioè con probabilità 50-50 di emettere o meno radiazioni).

Se diamo un po’ di tempo (ad esempio un’ora) per attivare la fonte, dopo che è passata quell’ora, se non apriamo la scatola, il gatto sarà sia vivo che morto, cosa ovviamente impossibile. Quando apriremo la scatola (e la funzione d’onda collasserà a causa della misurazione o, in altre parole, la sovrapposizione sarà “distrutta”), il gatto sarà solo vivo o solo morto, ma non entrambe le cose.

Nella fisica quantistica, questa ipotesi non è affatto irragionevole, poiché il sistema prima della misurazione (prima di aprire la scatola) può trovarsi nella sovrapposizione di due microstati. Solo dopo la misurazione viene descritto esclusivamente con uno dei due stati.

Ogni cosa è collegata. Pauli, Jung, la fisica quantistica, la sincronicità, l’amore e tutto il resto (In Italiano)

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In questo modo arriviamo al abbraccio quantistico, secondo cui in un sistema composto da uno o più sottosistemi non è possibile attribuire una specifica condizione quantistica a ciascun sottosistema nel momento in cui le particelle corrispondenti non hanno proprietà proprie. Se tentiamo di misurare uno dei due, si verifica automaticamente un cambiamento nelle proprietà dell’altro, indipendentemente dalla distanza che li separa.

Ciò ha portato al paradossale fenomeno EPR, un esperimento mentale che prende il nome dai suoi ideatori Einstein, Podolsky e Rozen nel 1935, che si riferiva a questa azione a distanza tra i corpi intrecciati. Naturalmente, questo fenomeno non mette in discussione la completezza della meccanica quantistica, come credeva Einstein, ma la estende (come è stato dimostrato sperimentalmente negli anni ’80).

Tunnel quantistico
Un fenomeno importante è il tunnel quantistico. Senza di esso, non solo sarebbe impossibile il funzionamento dei telefoni cellulari, ma non esisterebbero nemmeno i chip che compongono un computer moderno, almeno così come lo conosciamo. Un’onda determina la probabilità della posizione di una particella. Quando questa onda incontra una barriera energetica, il tunneling quantistico ci dice che la maggior parte di essa verrà riflessa, ma una piccola parte la attraverserà.

L’onda che è passata attraverso questa barriera continuerà a propagarsi dall’altra parte della barriera. La cosa interessante è che, anche se la particella ha un’energia troppo piccola per superare la barriera, è possibile (anche se con una probabilità minima) che crei un tunnel al suo interno. Questo fenomeno è ovviamente piuttosto raro nel macrocosmo (ad esempio una palla non può attraversare un muro senza danneggiarlo), ma nel microcosmo (ad esempio sotto forma di elettrone) è un processo comune.

Teletrasporto

Sebbene il teletrasporto sia un argomento che interessa molti scrittori di fantascienza, secondo loro non è possibile applicarlo su scala macroscopica. Ciononostante, a livello subatomico, il teletrasporto quantistico è qualcosa che è stato realizzato.

Consideriamo un fax (trasmettitore) che invia copie esatte di informazioni tridimensionali a un altro fax (ricevitore), dopo aver distrutto l’oggetto originale durante la raccolta delle informazioni che lo riguardano. Successivamente, il ricevitore riorganizzerà queste informazioni esattamente nella stessa posizione dell’originale, utilizzando preferibilmente lo stesso materiale o almeno atomi dello stesso tipo.

Fino agli anni ’90, questo pensiero “spaventava” gli scienziati perché un simile progetto avrebbe violato il principio di indeterminazione sopra menzionato. Come è possibile ottenere informazioni precise su un oggetto (o particella) quando il principio di indeterminazione lo vieta? Eppure c’è un modo: la complessità.

La complessità è un “trucco”, un modo teorico di utilizzare la meccanica quantistica per aggirare i limiti del principio di indeterminazione, senza però violarlo.

Il gruppo che ha “scoperto” il principio della complessità era composto da Charles H. Bennett dell’IBM, Gilles Brassard, Claude Crepeau e Richard Josza dell’Università di Montreal, Asher Peres dell’Istituto Tecnologico di Israele e William K. Wootters del Williams College.

Per comprendere meglio la complessità, prendiamo il “noto” esempio dei dadi: abbiamo davanti a noi molte coppie di dadi. Lanciamo la prima coppia e otteniamo due 4, lanciamo la coppia successiva e otteniamo due 1 e così via. Questo accade con ogni coppia di dadi che lanciamo. Un dado è casuale, l’altro invece dà sempre lo stesso risultato con il suo compagno.

Per quanto strano possa sembrare questo comportamento dei dadi nel macrocosmo, è stato dimostrato sperimentalmente che esiste tra le particelle. In corrispondenza con i numeri dei dadi, coppie di particelle possono acquisire elementi, come proprietà fisiche (ad esempio la polarità), l’una dall’altra. Naturalmente, ciò è direttamente collegato al paradossale fenomeno EPR della meccanica quantistica sopra menzionato.

Con la complessità o la “correlazione” (termine coniato da Schroedinger per il paradosso EPR) come principale strumento, gli scienziati hanno condotto tre esperimenti – ufficiali – nel corso degli anni ’90. Oltre a questi tre, altre ricerche sulla teletrasporto quantistico sono state condotte nel dicembre 1997, quando due gruppi di ricerca, uno in Austria e uno a Roma, hanno presentato i risultati positivi dei loro esperimenti di teletrasporto.

Computer quantistico

«Solo un computer quantistico può simulare efficacemente i sistemi quantistici» R. Feynman.

La suddetta proposta di Feynman fu il primo riferimento ai computer quantistici nel 1982, mentre poco dopo, nel 1985, Deutsch formulò le regole secondo cui avrebbe funzionato una macchina calcolatrice basata sulla fisica quantistica.

Poiché nell’era moderna si assiste a una rapida crescita dei sistemi di telecomunicazione dovuta alla necessità di elaborare e trasmettere rapidamente le informazioni, la creazione di un computer quantistico (Quantum computing) rappresenta una sfida molto interessante. Il teletrasporto quantistico è un prerequisito indispensabile per la creazione di porte logiche quantistiche all’interno dei computer quantistici, dove avverrà l’elaborazione delle informazioni.

Si stima che con i qubit, un concetto corrispondente agli attuali bit, i computer saranno in grado di eseguire in pochi secondi calcoli enormi che con i computer attuali richiederebbero miliardi di giorni. Questo perché il valore di un qubit può essere 0 e 1 allo stesso tempo!

L’ostacolo alla creazione di un computer quantistico è tuttavia il criterio di Rayleigh, un principio fondamentale dell’ottica secondo cui non è possibile costruire un microchip più piccolo di 124 nanometri.

In teoria, questo ostacolo al progresso può essere superato utilizzando fotoni intrecciati che possono comportarsi come un unico sistema (in base ad alcune leggi quantistiche che affermano che i fotoni intrecciati hanno come sistema la metà della lunghezza d’onda rispetto a quella che hanno come particelle atomiche) e, di conseguenza, sarà possibile costruire chip più piccoli di 64 nanometri.

Anche se ciò dovesse avvenire, si presentano altri problemi, il più importante dei quali è quello della decoerenza, in cui piccole interazioni con fattori ambientali esterni (o anche interni) portano a un comportamento non quantistico senza entanglement e quindi al malfunzionamento del computer quantistico.

L’energia costituisce essenzialmente la materia da cui derivano tutte le particelle elementari, gli atomi e in generale tutto ciò che esiste nel mondo, ma allo stesso tempo  l’energia muove tutto nel mondo, costituendo una sostanza immutabile, la cui quantità totale non varia, con le particelle elementari che ne sono dei derivati, come attestano numerosi esperimenti, mentre allo stesso tempo si trasforma in movimento, calore, radiazione luminosa o differenza di potenziale, provocando fenomeni elettromagnetici.

L’energia è la causa di tutti i cambiamenti, che rappresenta un principio fondamentale, il cambiamento, la trasformazione immutabile che rinnova il mondo e, sebbene il cambiamento in sé non costituisca una causa materiale, il suo rappresentante, il Fuoco, costituisce il principio fondamentale e la forza motrice. Nella parte cosmologica della sua opera intitolata “Sulla natura”, Eraclito afferma categoricamente che:

“Questo stesso mondo non è stato creato né dagli dei né dagli uomini, ma era, è e sarà sempre fuoco eterno, che si accende e si spegne a intervalli regolari”.

(Il mondo rimane immutabile per tutti gli esseri e non è opera di alcun dio né di alcun uomo, ma esisteva, esiste ed esisterà in eterno, come un fuoco eterno che si accende secondo misure prestabilite e si spegne secondo misure prestabilite).

Scienziati come Galileo, Maxwell, Niels Bohr, Werner Heisenberg, Wilhelm Reich, Erwin Schrödinger hanno detto alle persone:

“Esplora in profondità la Materia e questa scomparirà, si dissolverà in Energia infinita. Tutto è campo energetico, anche la Materia come la vedi non esiste, è costituita da spazio vuoto pieno di Energia. Il tuo corpo è un campo energetico. Solo l’aumento e la riorientazione dell’energia attiveranno il tuo potenziale”. Niels Bohr.

“ La filosofia è scritta in questo grande libro, l’Universo, che rimane sempre aperto ai nostri occhi. Questo libro non potrà essere compreso se non si impara a comprendere il linguaggio e a interpretare i caratteri con cui è scritto. È scritto nel linguaggio della matematica e i suoi caratteri sono triangoli, quadrati, cerchi e altre figure geometriche. Senza di essi vaghiamo senza meta in un labirinto oscuro.” Galileo Galilei.

“Se il principio unico che accomuna tutte le cose del mondo è il divenire, l’elemento naturale da cui tutti gli altri elementi derivano è il Fuoco. Questo perché il Fuoco è considerato un elemento destabilizzante, in grado di provocare quel cambiamento che permette alle cose di trasformarsi da uno stato all’altro”. –Eraclito.

Lo stesso hanno affermato Anassagora, Leucippo, Democrito, Ipazia e tutti i filosofi degni di nota.

Leggi, esplora e scopri la famosa Energia… e scopri il suo strano mondo quantistico.

Sai chi è l’Alchimista?

Ma chi vive in armonia con la natura nuota nel mare primordiale, senza tempo, strano, maestoso e misterioso, si armonizza con la sua bellezza e i suoi capricci, godendo di esplorarlo, scoprirlo, conoscerlo, fino a liberarsene. Chiamatelo come volete, io preferisco chiamarlo “Grande Furbone”.

Ηώ Αναγνώστου

Fonte: terrapapers.com & DeepWeb

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