FYI.

This story is over 5 years old.

Tecnologia

Lo strano fenomeno del suicidio quantistico

Secondo questa teoria affine alla meccanica quantistica puoi tentare di suicidarti quante volte vuoi, ma non morirai mai.
Immagine via Shutterstock

Il fenomeno che sto per descrivere sembra tratto da un romanzo di fantascienza, ma non lo è; anzi, si basa sulla più solida delle teorie fisiche che conosciamo al momento: la meccanica quantistica.

Tutte le previsioni più incredibili della quantistica derivano da un solo fenomeno fondamentale, il cosiddetto Entanglement Quantistico di cui si sente sempre più spesso parlare, anche se a sproposito.

Una definizione del tutto informale dell'entanglement è questa: "Due particelle sono dette in entanglement quantistico se, una volta messe in contatto, i cambiamenti quantici dell'una si riflettono istantaneamente sull'altra, indipendentemente dalla distanza a cui si possano trovare".

Pubblicità

Supponiamo di avere due particelle, A e B, inizialmente a contatto, che poi vengono separate e poste a distanze arbitrariamente grandi, per esempio un miliardo di anni luce.

Supponiamo ora che A ruoti in senso orario e B in senso antiorario. Ora, se cambiamo lo "stato" (chiamato in gergo "spin") di A e la facciamo ruotare in senso antiorario, cosa succede all'altra particella B?

Essa, istantaneamente (e questo è il punto importante), si mette a ruotare in senso orario; si "accorge", cioè, che la compagna ha mutato stato e, poiché c'è una legge che dice che la somma algebrica delle due rotazioni deve essere sempre la stessa, se A cambia verso anche B lo deve fare.

In questo caso, grazie all'entanglement, sappiamo con certezza (e non più probabilisticamente come ci aspetteremmo) che B ruota in senso orario e che questo posizionamento è avvenuto istantaneamente, anche se le due particelle sono separate da miliardi anni luce.

Einstein, che propose l'entaglement per la prima volta, lo chiamava la "spettrale azione a distanza" e riteneva che proprio previsioni assurde come questa inficiassero alle fondamenta la quantistica. Ma nel 1982 il fisico Alain Aspect ha dimostrato che il fenomeno è reale, e cioè che il mondo è intrinsecamente "non locale" e che quindi la famigerata azione a distanza è possibile.

Questa interpretazione, detta probabilistica, crea però il problema dell'entanglement perché permette lo strano fenomeno prima descritto—che poi è lo stesso del famosissimo gatto di Schrödinger.

Pubblicità

Infatti, poiché non sappiamo lo stato di una particella prima di osservarlo, così, se mettiamo un gatto in una scatola chiusa con una sostanza radioattiva che decade casualmente rompendo una fialetta di veleno, potremmo trovare il gatto in una "sovrapposizione di stati" vivo/morto: solo osservandolo decideremo il suo destino.

Per evitare le stranezze dell'entanglement è sorta un'altra interpretazione della meccanica quantistica, chiamata Interpretazione a Molti Mondi dovuta a Hugh Everett III (1957). In questa teoria, ogni volta che osserviamo una particella essa si scinde in un certo numeri di stati, ognuno ben determinato.

Così osservando una particella rotante, avremo due casi: uno in cui A ruota in senso orario (e B in senso antiorario) e l'altro in cui A ruota in senso antiorario (e B in senso orario). In questo caso non c'è più la stranezza dell'entanglement, perché si ricade nel caso della fisica classica. Dov'è il trucco? Nel fatto che ora abbiamo due stati classici certi invece di uno solo quantistico incerto.

L'immortalità quantistica

Per quanto strano possa sembrare, la prima cosa da fare per cercare di dimostrare questa teoria è tentare di suicidarsi. Tutto parte da un esperimento mentale proposto inizialmente dallo studioso di Intelligenza Artificiale Hans Moravac nel 1987 e, indipendentemente, da Bruno Marchal nel 1988, utilizzando concetti di Intelligenza Artificiale e meccanica quantistica.

Pubblicità

La teoria del Suicidio Quantistico fu formalizzata dal cosmologo Max Tegmark nel 1997 mentre quella della Teoria Quantistica dell'Immortalità (TQI) dal fisico e matematico Henry P. Stapp nel 1996.

Supponiamo che ci sia il classico professore pazzo in una stanza con il suo parimenti pazzo assistente. Il professore pazzo dà una pistola quantica al suo assistente: premendo il grilletto la pistola misurerà lo spin di una particella e in funzione di questo risultato sparerà (oppure no) un proiettile con il 50% di probabilità.

Ora, se è vera la interpretazione a molti mondi, la scena del delitto si dividerà ogni volta in due: in una il professore pazzo sopravviverà perché la pistola ha fatto cilecca, mentre nell'altro caso sarà spappolato. In pratica si tratta dell'esperimento di Schrödinger visto dalla parte del gatto.

Seguendo questo ragionamento si possono sparare N colpi e ogni volta in una metà degli "universi" paralleli il professore pazzo continuerà a ridersela, nell'altra metà invece l'assistente finirà arrestato.

ll professore pazzo potrà sopravvivere, in linea teorica, trasferendosi sempre nell'universo in cui la pistola ha fatto cilecca.

Dopo N colpi, la probabilità di trovare vivo il professore sarà molto bassa se N è molto grande. Supponiamo che la pistola quantica emetta un "click" quando non spara il colpo e un "bang" quando invece lo fa e supponiamo che il professore pazzo l'osservi sparare su un mucchio di sacchi di sabbia. Cosa sentirà?

Pubblicità

Una serie casuale di "click" e "bang" (come deve essere secondo la teoria della probabilità). Tuttavia, se la interpretazione a molti mondi è corretta e se il professore si piazzerà davanti alla pistola, egli sentirà una serie infinita di click mentre l'assistente la solita serie casuale.

Quindi il professore pazzo potrà sopravvivere, in linea teorica, una infinità di tempo, facendosi sparare dal suo assistente e "trasferendosi" sempre nell'universo giusto in cui la pistola ha fatto cilecca. Seguendo sempre questo ragionamento, il professore pazzo raggiungerà di fatto l'immortalità.

Ma si necessita realmente di una "pistola quantica" o il fenomeno potrebbe, in un certo senso, avvenire naturalmente?

Henry P. Stapp, in una conferenza del 1996 presso l'Università dell'Arizona, ha ipotizzato che l'encefalo sia soggetto a fenomeni quantici connessi all'entanglement. Egli afferma che lo ione calcio ha il 50% di possibilità di attivare il suo recettore cerebrale e che questo recettore sia utilizzato in casi in cui, ad esempio, un essere umano deve compiere un'azione azzardata: dunque l'essere umano avrebbe il 50% di possibilità di perire o salvarsi in un universo parallelo.Quindi potrebbe esistere un meccanismo naturale per cui in realtà si è sempre immortali in qualche universo parallelo!

In questo modello, la coscienza non potrebbe mai estinguersi neanche se volesse ma migrerebbe, insieme al corpo, da un universo all'altro.

Alla fine dei tempi ci sarebbero dunque solo esseri vecchissimi che si trasferiscono in continuazione in nuovi universi con corpi vecchissimi; la coscienza sarebbe imprigionata per l'eternità in un vero "attrattore strano", in un loop infinito.

Messa così, la prospettiva non è molto avvincente ma tuttavia, dopo miliardi di anni, la tecnologia potrebbe essere così progredita da ovviare a questi corpi ormai distrutti e quindi alla quantità aggiungeremmo la qualità.

Questo raffinamento del suicidio quantico si chiama appunto Teoria Quantistica dell' Immortalità ed la prima teoria basata su rigorose ipotesi scientifiche, la interpretazione a molti mondi è supportata da fisici come Hawking, Feynman e Weinberg, che sconfina apertamente in un campo che finora era appannaggio solo delle religioni.

Un'ultima avvertenza ai lettori: pur avendo la Teoria a Molti Mondi buone possibilità di essere esatta non si ha la certezza che sia corretta ma solo una buona probabilità. Quindi si sconsiglia l'esperimento.