Il paradosso EPR

Sappiamo che Albert Einstein ad un certo punto della sua vita (e della sua carriera di accademico e scienziato) iniziò a rifiutare i principi della meccanica quantistica. In una lettera a Max Born scrive: “Non posso credere seriamente nella fisica dei quanti perchè la teoria che ne deriva è incompatibile con il principio che la fisica deve essere la rappresentazione della realtà nel tempo e nello spazio, senza fantomatici effetti a distanza”.
Per cercare di confutarla e smentire il suo amico e rivale Niels Bohr, Einstein insieme ad i suoi assistenti Nathan Rosen ed Boris Podolsky nel 1935 mette a punto un esperimento mentale passato alla storia come il paradosso EPR dalle iniziali dei tre cognomi dei fisici.
L’esperimento EPR si occupa del caso di due particelle prodotte dal decadimento radioattivo di una “particella madre”. che si trovano ad avere valori correlati di velocità, carica, spin etc.
Supponiamo che una particella elettricamente neutra si disintegri nello spazio dando vita a due particelle: una un elettrone con carica negativa che chiameremo A ed un elettrone con carica positiva o positrone che chiameremo B.Le due particelle si allontanano dal punto del decadimento con cariche uguali in valore ed opposte di segno, ma ignoriamo in che direzioni vadano.
A potrebbe atterrare a Roma e B dirigersi verso Proxima Centauri o viceversa. Per la fisica classica le due eventualità sono mutualmente esclusive, o l’una o l’altra in soldoni. Per la meccanica quantistica invece si deve descrivere lo stato quantico come una miscela indefinibile di tutte le possibilità. Una particolare configurazione chiamata entanglement (intreccio).
Quale dei due casi si realizzi davvero non si puo’ sapere fintanto che non effettuiamo una misurazione precisa e l’atto del misurare fa immediatamente cambiare lo stato quantico riflettendo l’avvenuta misurazione.
Ed ecco la parte “bizzarra” della faccenda: appena misuro la carica elettrica della particella atterrata a Roma conosco anche, immediatamente, la carica elettrica di quella diretta a Proxima Centauri.
Lo stato quantico cambia o come si dice in gergo collassa e diventa puro in tutto l’universo, istantaneamente.
Per Einstein ciò necessariamente implicava la trasmissione dell’informazione da Roma a Proxima Centauri ad una velocità superiore alla luce e quindi violando il principio di casualità.
Al padre della relatività sembrava di aver dato scacco matto a Bohr.
Bohr non era ovviamente d’accordo per lui nessuna proprietà era attribuibile ad un oggetto fin quando una misurazione non l’avesse “collocato” nella realtà.
La risposta al paradosso EPR di Bohr e dei suoi seguaci fu questa: è vero che all’atto della misura lo stato quantico collassa in tutto l’universo e si riduce ad una delle due possibilità, ma non esiste modo pratico di registrare con qualsiasi esperimento una fantomatica azione a distanza.
Nessun messaggio si trasmette da Roma a Proxima Centauri a velocità maggiore della luce. Un osservatore posto sul pianeta extrasolare non sa dell’arrivo della particella fintanto che non la vede arrivare veramente, egli è inconsapevole che lo stato è collassato fino al momento in cui effettua la sua osservazione.
La realtà disse Bohr è sempre condizionata dall’atto di misurare e concluse con una delle sue frasi rimaste celebri “Chi non è traumatizzato dalla meccanica quantistica vuol dire che non l’ha capita.”

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