Credete che la Luna non sia lassù se non la guardiamo?

L’affermarsi della meccanica quantistica che descriveva un universo profondamente diverso da quello fino ad allora concepito, la sua natura bizzarra e contro intuitiva accese la fantasia degli scienziati per cercare di coniugarne le straordinarie peculiarità con il mondo che ci circonda e che percepiamo.
In altre parole far convivere macrocosmo con microcosmo era diventato apparentemente molto più difficile.
In realtà le caratteristiche della meccanica quantistica non sovvertono completamente l’ordine e la percezione del mondo macroscopico nel quale viviamo. Ad esempio nessuno di noi si preoccupa che gli atomi dell’aria che respiriamo possano improvvisamente sparire e ritrovarsi su Marte o ancora più lontano, nonostante che in linea teorica questo fa parte delle proprietà ondulatorie delle particelle.

E facciamo bene a non preoccuparci per almeno due ragioni. La prima è la distanza tra la Terra e Marte, nel post precedente, abbiamo visto che la funzione d’onda ha un valore apprezzabile soltanto in una regione molto piccola dello spazio, ma si riduce progressivamente verso lo zero appena ci si allontana da essa.
Inoltre la nostra aria è composta da miliardi di elettroni, protoni e neutroni e la probabilità che tutti sfuggano verso Marte è praticamente insignificante.
Questo esempio ci aiuta a capire perché nella vita macroscopica di tutti i giorni non ci imbattiamo direttamente negli effetti probabilistici della meccanica quantistica.

La sua natura probabilistica però turbò profondamente Einstein che insieme a molti altri aveva contribuito a gettare le basi della meccanica quantistica. Egli soprattutto negli ultimi anni di vita accademica e di ricercatore cercò con tutte le sue forze di confutare questa peculiarità.

Einstein si concentrò nel tentativo di scoprire delle leggi ancora sconosciute che governassero alcuni fenomeni altrimenti inspiegabili in un ottica deterministica e riconducessero la meccanica quantistica in qualcosa di ragionevole. Il primo affondo di Einstein avvenne nel 1927 al quinto Congresso Solvay, egli argomentò che ogni volta che si definiva la funzione d’onda l’elettrone si localizzava esattamente in una posizione definita. Albert si chiese se allora la funzione d’onda non fosse un surrogato di una descrizione matematica più precisa ed ancora sconosciuta che non contemplasse gli effetti probabilistici.

L’argomentazione sembrava logica e stringente ma Niels Bohr ed i suoi collaboratori la demolirono affermando che se un elettrone seguisse una traiettoria ben definita questo non spiegherebbe gli effetti di interferenza tipici di un’onda. Si impose così la cosiddetta interpretazione di Copenaghen della meccanica quantistica, dal luogo dove era situato l’istituto in cui lavorava il grande Bohr, che in soldoni asseriva che prima di misurare la posizione di un elettrone non aveva senso chiedersi dove si collocasse, in quanto in realtà non possedeva una posizione definita, se non nell’attimo stesso della sua misurazione.
Prima e dopo ha solo posizioni potenziali descritte dalla sua funzione d’onda. L’atto della misurazione partecipa concretamente alla creazione della realtà osservata!
Questo per Einstein era inaccettabile ed egli commentò sprezzantemente: “Credete che la Luna non si trovi lassù se non la guardiamo?”.

Il padre della Relatività provò di nuovo ad attaccare la versione probabilistica della meccanica quantistica al Congresso di Solvay del 1930. Egli descrisse un classico esperimento mentale ipotizzando un ingegnoso apparecchio in grado di dare una risposta non probabilistica alla posizione ed alle traiettorie di un elettrone. Dapprima Bohr fu spiazzato dalla soluzione prospettata da Einstein ma dopo alcuni giorni di difficoltà, si riprese e riuscì a confutare ancora una volta le argomentazioni dell’amico-rivale.

Bohr si era accorto che l’esperimento di Einstein non teneva conto delle scoperte del grande fisico sulla distorsione dello spazio e del tempo, ovvero sulla principale scoperta di Einstein! Il fisico nato a Ulma dovette ammettere a malincuore che l’interpretazione ortodossa della meccanica quantistica non era stata sconfitta.

Nonostante questo per gli anni a venire non rinunciò a duellare con Bohr cercando di attaccare i principi della meccanica quantistica che riteneva più assurdi. L’attacco più importante, quello al principio di indeterminazione scoperto da Heisenberg nel 1927 doveva però ancora avvenire…..

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