Che cos’è l’Entanglement?

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Che cos’è l’Entanglement?

Il fisico Max Caligiuri ci spiega uno dei misteri della meccanica quantistica: l’entanglement

di Luigi Maxmilian Caligiuri – 05/06/2016

>> http://goo.gl/HRC3XW

Che cos’è l’Entanglement?

Anche se la loro spiegazione è ancora lontana, i bizzarri fenomeni della meccanica quantistica, tra
i quali l’Entanglement, sono alla base di tante tecnologie quotidianamente utilizzate, dal computer
al laser, dalle celle solari ai dispositivi biomedicali. Inoltre costringono la scienza a indagare
nuove teorie e possibilità, dalle interazioni superluminali alla morte quantistica dellUniverso.

La meccanica quantistica rappresenta senza dubbio il capitolo più misterioso di tutta la fisica:
anche chi non possiede una formazione scientifica specialistica può rendersi facilmente conto e
delle sue innumerevoli stranezze, in grado di violare così palesemente il senso comune. Queste
contraddizioni rappresentano, daltra parte, il fondamento concettuale delle più importanti teorie
fisiche moderne e sono oramai comunemente accettate in quanto tali, dal momento che i modelli che
da esse derivano sono in grado di descrivere buona parte dei risultati sperimentali finora disponibili.

Entanglement questo sconosciuto

Il comportamento ondulatorio della materia previsto dalla meccanica quantistica è inoltre alla base
di un altro sorprendente fenomeno, tipicamente quantistico, noto come entanglement (ovvero
intreccio) che caratterizza gli stati quantici di sistemi fisici (microscopici) tra loro
interagenti. Si può certamente affermare che lentanglement quantistico rappresenta uno dei fenomeni
più misteriosi, e tuttora sostanzialmente inspiegati, di tutta la fisica a tal punto che Erwin
Shrodinger, uno dei padri fondatori della meccanica quantistica lo definiva il tratto
caratterizzante della teoria quantistica, e Albert Einstein non riuscì mai ad accettarlo fino in
fondo tanto da ritenerlo la prova stessa che la meccanica quantistica fosse una teoria sostanzialmente inesatta (o quantomeno incompleta).

In estrema sintesi, il concetto di entanglement è basato sullassunzione che gli stati quantistici
di due particelle microscopiche A e B (ma anche, in una certa misura, dei sistemi macroscopici)
inizialmente interagenti possano risultare legati (appunto intrecciati) tra loro in modo tale che,
anche quando le due particelle vengono poste a grande distanza luna dallaltra, la modifica che
dovesse occorrere allo stato quantistico della particella A istantaneamente avrebbe un effetto
misurabile sullo stato quantistico della particella B, determinando in tal modo il fenomeno della cosiddetta azione fantasma a distanza (spooky action at distance).

Secondo lo stesso Einstein, lesistenza di una tale interazione a distanza metterebbe in seria
crisi la nostra concezione di come la natura funziona, determinando conseguenze paradossali (come
quelle descritte dal cosiddetto paradosso di Einstein-Podolsky-Rosen, altrimenti noto come EPR).
Tale affermazione, come divenne chiaro molti decenni dopo, deve essere interpretata esclusivamente
con riferimento alla Teoria della Relatività e non può essere ritenuta di validità generale.

Nel 1964 il fisico John Bell ricava una diseguaglianza matematica (nota, appunto, come
diseguaglianza di Bell) che quantifica il massimo grado di correlazione tra gli stati quantici di
particelle spazialmente distanti nellambito di esperimenti in cui sono soddisfatte tre ragionevoli condizioni:

gli sperimentatori hanno libero arbitrio nellimporre le condizioni iniziali dellesperimento;
le proprietà delle particelle che vengono misurate sono reali e preesistenti e non emergono soltanto al momento dellesperimento;
nessuna interazione tra le particelle può avere luogo a una velocità maggiore di quella assunta
dalla luce nel vuoto (che, in accordo con i postulati della Teoria della Relatività di Einstein, costituirebbe dunque un limite assoluto nellUniverso).

Ebbene, comè stato provato nellambito dinnumerevoli esperimenti appositamente progettati ed
eseguiti al fine di verificare la predetta diseguaglianza, la meccanica quantistica puntualmente
viola la condizione imposta da questultima, fornendo livelli di correlazione tra particelle lontane
superiori rispetto a quelli occorrenti se la diseguaglianza di Bell fosse rispettata.

Tale risultato pone innanzitutto un interrogativo di natura filosofica: è forse possibile che il
comportamento del sistema fisico risulti in qualche maniera predeterminato, ossia indipendente dalla
nostra possibilità di scegliere a piacimento le condizioni sperimentali, nel fornire il risultato ottenuto?

Oppure dobbiamo ritenere che le proprietà quantistiche misurabili delle particelle non siano reali
(ossia inerenti la natura stesse delle medesime particelle) ma esistano semplicemente come
risultato delle nostre percezioni (o più precisamente delle nostre misurazioni eseguite sul sistema fisico in questione)?

Se non siamo disposti a ritenere, comè ragionevole che sia, che la realtà che sperimentiamo sia
creata esclusivamente dalla nostra interazione con il mondo circostante allatto della percezione o
della misurazione, allora dobbiamo accettare la possibilità che linterazione quantistica a distanza
tra particelle intrecciate si trasmetta a una velocità superiore a quella della luce nel vuoto.

Continua la lettura sulla rivista Scienza e Conoscenza n. 56

Scienza e Conoscenza – n. 56 >> http://goo.gl/HRC3XW
Nuove scienze, Medicina non Convenzionale, Consapevolezza
http://www.macrolibrarsi.it/libri/__scienza-e-conoscenza-n-56.php?pn=1567

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