23 luglio 2012

Relatività e Meccanica Quantistica, di Salvatore Dimaggio


La traiettoria dei satelliti è calcolata grazie alla teoria della Relatività. I prossimi computer saranno quantistici e perciò infinitamente più veloci di quelli attuali. Ma di cosa si tratta? Relatività e M.Q. Sono due colossali edifici concettuali sorti quasi cento anni fa curiosamente nello stesso periodo e nello stesso luogo: la Germania dell'inizio del '900. Questi due straordinari modelli della realtà hanno completamente monopolizzato la fisica teorica, ed hanno in comune l'aver introdotto nella scienza ed, in parte, nel comune sentire, concetti apparentemente assurdi e contrari all'esperienza e persino alla logica. Molti dei lettori di Estropico avranno familiarità, almeno ad un livello divulgativo, con i fondamenti di queste due grandi teorie, ma per tutti gli altri quella che segue può essere un'utile introduzione veloce ai concetti basilari di due monumentali conquiste del pensiero che, lungi dal rimanere confinate nel mondo delle teorie più astratte, entrano sempre più prepotentemente nella nostra vita di tutti i giorni e nella tecnologia che adoperiamo e promettono di farlo sempre di più in futuro.

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2 commenti:

Sapereaude ha detto...

Complimenti per l’articolo! E’ ben scritto, soprattutto considerando quanto è difficile tradurre la fisica teorica in forma divulgativa! Avrei solo da precisare due punti riguardo alla MQ …

Non direi che con essa “La logica vacilla … [e che avviene una ]… devastazione sistematica di tutti i fondamenti del pensiero razionale” Sicuramente la logica del senso comune ne esce a pezzi, o meglio, la così detta “fisica ingenua” che noi esseri umani ci ritroviamo naturalmente impressa nel cervello dall’evoluzione, alle scale dimensionali descritte dalla MQ si rivela una approssimazione totalmente inadeguata (era adeguata nella savana africana ma non certo per descrivere atomi e particelle). Questa però non è una sconfitta del pensiero razionale, tutt’altro, la MQ è una teoria perfettamente coerente che ha una sua logica e se siamo arrivati a “superare la nostra programmazione biologica” in fatto di descrizione del mondo è proprio grazie al pensiero razionale di cui ogni legge fisica è espressione.

Il secondo piccolo appunto è sul problema della misura. Quando scrivi: “come è possibile che la realtà abbia bisogno di essere osservata per esistere compiutamente? Questa domanda profondissima tiene aperto un dibattito scientifico-filosofico da quasi un secolo.”. Penso di poter dire che, ormai, ben pochi fisici pensino, come veniva lasciato “sbrigativamente” intendere nella classica “interpretazione di Copenhagen”, che per eseguire una osservazione su un sistema quantistico sia necessario un osservatore cosciente. O come diceva una battuta da fisici in proposito, che per eseguire una misura su un sistema quantistico ci voglia almeno un PhD! Al contrario appare sempre più chiaro come la “misura” che causa il collasso della funzione d’onda non sia altro che una qualsiasi interazione tra due sistemi, prima non interagenti, con conseguente scambio di informazione tra i due (di questo avevo già parlato qui: http://scienzadifrontiera.blogspot.it/2011/12/la-realta-fisica-della-funzione-donda.html ). Per fare un esempio: una difficoltà nel realizzare computer quantistici è proprio evitare che la misura che fa collassare la funzione d’onda del q-bit, anziché farla l’operatore tramite gli appositi strumenti, la faccia l’ambiente circostante alla componente del calcolatore che deve stare in una sovrapposizione di stati per il suo funzionamento.

Detto questo, ti faccio ancora i complimenti per il bell’articolo (e anche per l’iniziativa perché, di queste cose, credo si parli davvero troppo poco)!

Ciao e a presto,

Giulio

Salvatore Dimaggio ha detto...

Ti ringrazio per i complimenti e per le osservazioni caro Giulio.
In effetti, questo articolo nasce proprio dalla constatazione che sul web (almeno quello in italiano) manca un testo divulgativo breve ed incisivo su questi importanti argomenti. Mi sono chiesto: è possibile sintetizzare questi due ostici bastioni della fisica in un testo brevissimo e comprensibile da rendere gratuitamente disponibile on line? Spero di esserci riuscito.