Che cos’è la meccanica quantistica? Viaggio tra scienza e pseudoscienza

La meccanica quantistica è una delle teorie scientifiche più importanti e affascinanti del XX secolo. Questa teoria spiega il comportamento delle particelle subatomiche, come gli elettroni e i fotoni, che costituiscono il tessuto fondamentale dell’universo. La meccanica quantistica è stata sviluppata nel 1920 da un gruppo di scienziati, tra cui Werner Heisenberg e Niels Bohr, e ha avuto un enorme impatto sulla fisica moderna.

Ma che cosa significa esattamente la meccanica quantistica? In breve, la meccanica quantistica afferma che le particelle subatomiche non si comportano come oggetti classici, come palle o oggetti solidi. Invece, queste particelle hanno un comportamento ondulatorio, come le onde di luce o del suono. Questo significa che la posizione e il movimento di una particella subatomica non possono essere misurati con precisione assoluta, ma solo con una certa probabilità.

Inoltre, la meccanica quantistica afferma che le particelle subatomiche sono “intricate”, ovvero sono legate l’una all’altra in modo intricato e complesso. Questo significa che se due particelle subatomiche sono “entangled”, ovvero collegate tra di loro, qualsiasi cosa che accade a una di queste particelle avrà un effetto istantaneo sull’altra, anche se queste particelle sono distanti tra di loro. Questo fenomeno è stato chiamato “azione fantasma a distanza”.

La meccanica quantistica ha avuto un impatto enorme sulla tecnologia moderna, in particolare nella costruzione di computer quantistici e nella crittografia quantistica, che utilizza le proprietà delle particelle subatomiche per creare codici crittografici ultra- sicuri.

Inoltre, la meccanica quantistica ha anche portato a nuove scoperte nella fisica delle particelle e nella cosmologia. Ad esempio, la meccanica quantistica ha spiegato il fenomeno del decadimento radioattivo e ha portato alla scoperta delle particelle subatomiche come i quark e i bosoni.

Tuttavia, la meccanica quantistica rimane ancora oggi una teoria molto complessa e difficile da comprendere completamente. Ci sono ancora molte domande senza risposta sulla natura fondamentale dell’universo, e la meccanica quantistica continua a essere oggetto di studio e di ricerca da parte di scienziati in tutto il mondo.

In sintesi, la meccanica quantistica è una teoria scientifica che spiega il comportamento delle particelle subatomiche e ha avuto un enorme impatto sulla fisica moderna e sulla tecnologia. Ma rimane ancora molto da scoprire e da capire sulla natura fondamentale dell’universo e sulla meccanica quantistica stessa.

Che cos’è e cosa dimostra il gatto di Schrödinger?

Il gatto di Schrödinger è un esempio di paradosso che è stato proposto dal fisico austriaco Erwin Schrödinger nel 1935. L’idea dietro al paradosso è quella di esporre le incongruenze tra la fisica quantistica e la teoria della relatività generale di Einstein.

Il paradosso del gatto di Schrödinger si basa sull’idea che in fisica quantistica, la funzione d’onda di un oggetto può essere in più di uno stato contemporaneamente. Nel caso del gatto di Schrödinger, l’idea è quella di mettere un gatto in una scatola con una sostanza radioattiva che ha una probabilità del 50% di decadere e uccidere il gatto. Quando la scatola viene chiusa, secondo la teoria quantistica, la funzione d’onda del gatto è sia viva che morta. Solo quando la scatola viene aperta, la funzione d’onda collassa e il gatto si trova in uno stato definito di vita o morte.

Il gatto di Schrödinger dimostra la stranezza della fisica quantistica e l’idea che le particelle subatomiche possono esistere in più di uno stato contemporaneamente, finché non viene effettuata una misura. Tuttavia, è importante notare che il gatto di Schrödinger è solo un esempio teorico e non è mai stato effettivamente realizzato. Il paradosso è stato utilizzato principalmente come strumento pedagogico per aiutare gli studenti a comprendere le stranezze della fisica quantistica.

Cos’è l’entanglement quantistico

L’entanglement quantistico è uno dei fenomeni più strani della fisica quantistica. Esso si verifica quando due particelle subatomiche, come ad esempio elettroni o fotoni, interagiscono in modo tale che il loro stato quantistico diventa correlato tra di loro, indipendentemente dalla distanza che le separa. Ciò significa che, se si osserva lo stato di una di queste particelle, si può conoscere immediatamente lo stato dell’altra, anche se si trova in un altro luogo dell’universo.

Questo fenomeno sembra violare la legge della relatività di Einstein, secondo cui nulla può superare la velocità della luce, poiché l’informazione sembra essere trasmessa istantaneamente da una particella all’altra. Tuttavia, ciò non implica che sia possibile utilizzarlo per la trasmissione di informazioni più velocemente della luce, poiché non è possibile controllare lo stato delle particelle in modo da inviare un messaggio specifico.

L’entanglement quantistico è stato dimostrato in numerosi esperimenti di laboratorio e ha importanti implicazioni per la fisica quantistica e l’informatica quantistica. Ad esempio, può essere utilizzato per realizzare il teletrasporto quantistico, una tecnologia che consente di trasferire lo stato di una particella da un luogo all’altro senza la necessità di attraversare lo spazio tra di essi.

Inoltre, l’entanglement quantistico gioca un ruolo fondamentale nella teoria della decoerenza quantistica, che spiega perché la fisica quantistica sembra scomparire a livello macroscopico. Infatti, quando le particelle subatomiche diventano entangled con l’ambiente circostante, perdono la loro coerenza quantistica e iniziano a comportarsi come oggetti classici.

Fisica quantistica e coscienza: tra speudoscienza e spiritualità

La fisica quantistica è una delle teorie più affascinanti e complesse della scienza moderna. Tuttavia, negli ultimi anni, è stata spesso abusata per sostenere teorie pseudoscientifiche sulla coscienza e la spiritualità.

Prima di tutto, è importante sottolineare che la fisica quantistica riguarda lo studio della materia e dell’energia a livello subatomico. Ciò significa che le leggi della fisica classica non sempre si applicano a questo livello di realtà. Ad esempio, gli oggetti subatomici possono esistere in stati di sovrapposizione, in cui si trovano in più posizioni contemporaneamente, e l’atto di osservazione può influenzare il comportamento di queste particelle.

Tuttavia, alcuni interpretano questi fenomeni quantistici come una prova dell’esistenza di una coscienza universale o di una forza spirituale che interagisce con il mondo fisico. Questa teoria non ha alcuna base scientifica e non è supportata dalle evidenze sperimentali.

Inoltre, molte delle teorie pseudoscientifiche basate sulla fisica quantistica si basano su una comprensione errata dei concetti quantistici. Ad esempio, la teoria dell’effetto dell’osservatore sostiene che la realtà esiste solo quando viene osservata. Questa interpretazione è scorretta, in quanto l’osservazione si riferisce al processo di misurazione, e non al semplice atto di guardare.

Inoltre, alcune teorie suggeriscono che la coscienza possa influenzare il comportamento delle particelle subatomiche. Tuttavia, questa idea è stata ampiamente smentita dalle evidenze sperimentali. Non esiste alcuna prova che la coscienza umana possa influenzare la realtà fisica in questo modo.