Se stiamo viaggiando in automobile verso Milano, può capitarci ad un certo punto di dover scegliere se prendere l’autostrada o se proseguire lungo la strada che stiamo già percorrendo.
Supponiamo a questo punto che il suddetto bivio definisca gli unici due percorsi a nostra disposizione, i quali pur conducendo in luoghi distinti di Milano, non risultano troppo distanti dalla casa verso cui siamo diretti.
Qualsiasi sia il criterio che ci indurrà a scegliere un percorso piuttosto che l’altro, se veniamo a sapere a metà strada che l’uscita è bloccata a causa di un incidente, saremo costretti a tornare indietro e imboccare l’altro percorso. A causa della scelta fatta in precedenza ci troveremmo quindi ad impiegare un tempo ben maggiore di quello preventivato inizialmente per arrivare a destinazione.
Solo conoscendo in anticipo quale delle due uscite si sarebbe bloccata, saremmo stati sicuri di portare a termine il viaggio nel tempo previsto.
Quanto appena visto descrive delle limitazioni che ci sono ben familiari perché tipiche delle situazioni che ci troviamo ad affrontare durante la nostra quotidianità. Sorprendentemente tali limitazioni non valgono per il mondo microscopico, nel preciso senso che le particelle riescono a compiere quello che a noi sembrano dei veri e propri prodigi.
Per comprendere meglio questo discorso dobbiamo chiamare in causa la meccanica quantistica che è la disciplina della fisica che studia le caratteristiche del mondo microscopico. Si deve sapere a questo proposito che la meccanica quantistica ci permette di assegnare a delle specifiche particelle la probabilità di soddisfare precise misurazioni compiute alla fine di un esperimento.
Questo significa che ripetendo più volte un esperimento, i risultati delle misurazioni ottenute collimeranno sempre con quelli previsti dalle probabilità calcolate dalla meccanica quantistica.
Siamo così pronti per discutere quello che in letteratura scientifica è conosciuto come l’esperimento “a scelta ritardata” suggerito da John Wheeler, che risulta essere in un senso molto pratico e concreto la versione microscopica del precedente viaggio in automobile.
Tale esperimento prevede di mandare una particella all’imbocco di due percorsi distinti, ciascuno con una propria uscita. Il tutto è predisposto in modo che le probabilità di trovare detta particella ad un’uscita piuttosto che all’altra sia la medesima, tranne nel caso in cui si decida di “bloccare” una delle due uscite in corso d’opera, facendo dell’altra l’unica uscita possibile.
La cosa stupefacente di questo esperimento è che la particella impiegata riesce sempre a raggiungere l’uscita non bloccata e nel tempo previsto, proprio come se potesse prevedere il futuro e conoscere in anticipo la decisione degli sperimentatori.
Non potendo attribuire alle particelle la capacità di prevedere il futuro, quanto visto dimostra semplicemente che non siamo in grado di spiegare in che modo le particelle riescano a soddisfare le richieste della meccanica quantistica.
Ignorare cosa si verifichi veramente a livello del mondo microscopico non rappresenta comunque un problema per lo sviluppo della tecnologia per la quale conta solamente che certe cose avvengano o meno, e non necessariamente il come.
Il problema legato ad una siffatta mancanza si manifesta semmai ad un altro livello ugualmente importante. Il fatto è che ignorando cosa permetta alle particelle di fare ciò che fanno, la meccanica quantistica fallisce in quello che è il vero scopo della scienza: dare una spiegazione alla natura.
A sottolineare la gravità della situazione fu Einstein che a seguito dei primi sconcertanti comportamenti evidenziati dalla meccanica quantistica affermò quanto segue e senza mezzi termini:
La scoperta della teoria quantistica ha posto alla scienza un nuovo compito: quello di trovare una nuova base concettuale per tutta la fisica
Lo stesso termine “particelle” dovrebbe essere considerato del tutto privo di senso dal momento che non riusciamo ad attribuire loro alcuna esistenza reale al di fuori della nostra capacità di misurarle.
Da questo punto di vista non è sufficiente sostenere come fanno gli attuali scienziati che ad esistere in modo oggettivo siano le equazioni matematiche che permettono di prevedere le loro misurazioni. Infatti senza spiegare che cosa significhi in concreto l’esistenza delle equazioni matematiche e come possa tradursi in qualcosa che si verifica nella natura, siamo in presenza di una posizione arbitraria e ingiustificata.
Il fatto che gli scienziati degli ultimi secoli siano caduti in questo grande e grave abbaglio, dimostra una volta di più come non si possa fare scienza in maniera seria ed efficace senza rapportarsi al contesto di fondo in cui ci si muove, ed esplorando tutte le implicazioni connesse ad ogni singola affermazione.
Per comprendere cosa siano davvero le particelle e come siano in grado di soddisfare le caratteristiche che attribuisce loro la meccanica quantistica, si può fare riferimento al mio libro: Le leggi dell’esistenza.