OSSERVATORI
ED OSSERVATI
Quello che ho capito della meccanica quantistica
Di Nello Ceccon Copyright
2010
"Penso di poter dire con sicurezza che nessuno capisce la
meccanica quantistica" Richard Feynman
Il punto
chiave è: stiamo tutti vivendo nella stessa realtà?
Per motivi
storici e per la necessità di vivere in ambienti fisici comuni, ci è stato
insegnato fin dal momento della nascita come, che cosa o chi e quando dobbiamo
percepire. In questo modo la nostra mente soprattutto è stata addestrata per la
convinzione di vivere in una grande ed unica realtà.
Questo viene
inoltre rinforzato da tutti gli oggetti che l'uomo ha inventato per analizzare,
rilevare, misurare la realtà. E più utilizziamo questi strumenti, più la nostra
realtà diventa quella concordata con il resto del mondo.
Per alcune
persone stare in una realtà corroborata dalla stessa percezione di milioni di
altre persone, è un fatto che le rende sicure, certe della loro vita. Per
questa ragione alcuni strumenti di comunicazione, come i giornali, le
televisioni o anche i libri, hanno contribuito in maniera esponenziale a creare
una realtà che sembra unica, incrollabile e inamovibile.
Altri
strumenti, come ad esempio il telefono o i sistemi di rilevazione
satellitare (GPS), stanno contribuendo a
fissare, collassare, la realtà, istante per istante, quasi senza più via di
scampo.
Abbiamo
alternative alla realtà in cui viviamo?
Se
consideriamo il ruolo centrale dell'uomo nella sua realtà, possiamo senza ombra
di dubbio affermare che abbiamo ancora infinite possibilità per vivere in una
realtà il più possibile vicina alle nostre reali intenzioni.
Le tradizioni
sciamaniche del nord America ci insegnano che l'uomo ha la possibilità di
spaziare nelle sette direzioni, le quattro conosciute del nostro mondo (nord,
sud, est ed ovest) che possiamo anche chiamarle direzioni solari, in quanto
sono riferite alla posizione del sole, e le due direzioni polari, quella verso
l'alto e quella verso il basso; queste ultime sono le direzioni dei mondi
spirituali, dei mondi invisibili cui l'uomo può accedere solo se per un momento
esce dalla realtà in cui in cui crede di vivere. Sono altre realtà, non ancora
definite, in cui ci possono essere infiniti stati sovrapposti, che possiamo
accedere solo con la gentilezza, con quella parte di noi talmente sottile che
spesso ci dimentichiamo di avere.
L'ultima
direzione, la settima, è quella del centro, del tutto, dell’universo, dell'uomo
che è sempre al centro del mondo, ovunque egli sia. Questo non significa avere
una visione antropocentrica della realtà, perché anche un animale, un insetto,
una pietra, sono al centro del loro mondo. Come noi abbiamo costruito il nostro
mondo, così anche una pietra ha il suo mondo, che può essere completamente
diverso dal nostro.
Cosa succede
se un uomo prende il suo martello e spacca quella pietra?
Il senso
comune ci direbbe che quell’uomo ha distrutto quella pietra, ed insieme ad essa
il suo mondo. Se invece lo guardiamo con gli occhi della meccanica quantistica,
diremo che la domanda non ha sensi, perché ci stiamo ponendo una domanda che
riguarda due realtà completamente diverse, è come voler confrontare due
universi che non sono assolutamente correlati tra di loro, in parole semplici è
come chiederci se il numero sette è sposato.
Ritorniamo
alla settima direzione, questa è la direzione in cui l'osservatore e
l'osservato diventano una cosa unica, in cui la realtà in ogni istante
collassa, in cui l'uomo crea la sua esistenza, includendo tutte le altre sei
direzioni.
Mano a mano
che entriamo in questo tipo di visione della realtà, andiamo a comprendere
quanto siano collegate le realtà che percepiamo interiormente e la realtà in
cui stiamo vivendo.
Dicevamo dei
mondi spirituali, i mondi che percepiamo al di fuori dei sensi utilizzati per
questa realtà, cui possiamo cominciare a chiedere:
Le risposte a
queste domande ci possono portare a temi che lo sciamanesimo sta trattando da
migliaia di anni.
Ma prima di
addentrarci in questi temi, per dare una maggiore comprensione di quello che
stiamo sviluppando, dobbiamo entrare in maggior dettaglio sul concetto di
osservatore, di misurazione e di stati in sovrapposizione.
Sperimentiamo
quotidianamente gli effetti dell'osservazione di un determinato fenomeno.
Sappiamo come
osservatori l'effetto della nostra presenza nel fenomeno osservato. L'influenza
deriva dal fatto che anche nel mondo macroscopico l'osservazione fa collassare
un determinato processo in un evento osservabile. Sembra molto strano parlare
in questo modo, perché è come se affermassimo che la realtà non è unica e già
definita, ma che dipende dalla nostra osservazione...
È un concetto
derivato dalla fisica quantistica, accettata da quasi tutta la comunità
scientifica, e sperimentalmente valido nel mondo microscopico, ma non ancora
integrato nella descrizione del mondo macroscopico. Ci sono ancora molti
ostacoli da superare, non ultimo il senso comune che ci dice che stiamo vivendo
in una unica realtà, sperimentabile nello stesso modo da tutti gli esseri
viventi.
Partiamo da
quest'ultimo concetto. Spesso durante le divinazioni, cioè quando qualcuno
chiede informazioni per il futuro, lo sciamano afferma che il futuro non esiste ancora, e quello che possiamo fare
adesso è porre delle azioni o delle intenzioni per il futuro, in modo da
poterci affacciare alla realtà prossima futura pronti e preparati. In altri
termini, che cosa significa questo? Possiamo immaginare di avere davanti a noi
più possibilità, ovvero tutte le realtà che possiamo e non possiamo considerare
potenziali, queste sono contemporaneamente degli stati veri, ma che devono essere
considerati insieme, nel senso che sono come una matassa che deve ancora essere
sbrogliata.
Come la
sbrogliamo dipende esclusivamente da noi, che siamo gli unici osservatori del
nostro mondo.
Per
comprendere meglio questo concetto ci dobbiamo rifare ancora una volta alla
meccanica quantistica che, come ogni buona teoria, è riuscita a semplificare in
modo schematico i processi che avvengono nel mondo microscopico.
L'autovettore.
Pochi sanno
che cos'é in matematica questo elemento del calcolo vettoriale.
È anche
difficile spiegarlo in termini semplici, ma per fortuna ormai molti di noi
hanno il concetto di coordinate. Ad esempio un punto della superficie della
terra, ad esempio dove siete seduti in questo momento è identificabile con una
serie di tre numeri: la longitudine, la latitudine e l'altezza, considerando che non tutti
abitiamo in riva al mare.
Possiamo
chiamare questa serie di numeri del punto |P > come (P1,P2,P3). Se siamo un
po' distratti possiamo credere di essere a circa un metro di distanza (sfido
chiunque a dire che non ha mai creduto di essere in un'altra posizione, almeno
una volta nella vita), questa posizione la chiamiamo |Q> come (Q1,Q2,Q3).
Bene, il nostro sistema di posizionamento satellitare deciderà per noi in quale
posizione siamo, nel senso che non potrà in nessun modo ammettere che siamo in
due posizioni diverse. Dirà che una posizione é vera e l'altra è falsa: cosa è
successo?
Per prima
cosa abbiamo fermato la realtà, cioè l'abbiamo fatta collassare in uno dei due
punti in cui credevamo di essere, inoltre abbiamo affermato che una posizione è
vera e l'altra è falsa, abbiamo quindi creato una prima dualità nella nostra
realtà. Ma non è tutto, con la rilevazione satellitare abbiamo escluso che ci
possano essere degli stati intermedi, e cioè che metà persona è da una parte e
metà dall'altra.
La nostra
coscienza, attraverso l'atto di affidarsi al GPS per sapere dove si trova, si è
portato in una realtà in cui esistono delle cose vere ed altre false, ha
definito che solo una condizione può esistere, è quindi diventata partecipe
alla realtà in cui si trova.
Il GPS va ad
effettuare la misurazione del vettore di posizione, chiamato autovettore
dell’operatore della misurazione, ovvero è il vettore misurato, che è una
caratteristica misurabile, o stato fisico misurabile di quell'elemento, la
quantità di questa grandezza fisica misurata ovvero dell’autovettore è chiamato autovalore. Ritorneremo più avanti
su questo concetto, per comprenderne l’utilità.
I cinque punti chiave della meccanica quantistica.
I) lo stato
fisico. Una situazione fisica qualunque può essere rappresentata con un
vettore. In uno spazio bidimensionale, immaginiamo una lavagna, il vettore può
essere rappresentato da una linea che ha una determinata lunghezza e direzione.
Ad esempio l'automobile che si muove ad una determinata velocità segnata sul
tachimetro dell'abitacolo, il suo stato fisico relativo al movimento viene
rappresentato dal vettore velocità, che è l'insieme di due informazioni
fondamentali: la direzione in cui si sta muovendo, e quella che noi comunemente
chiamiamo velocità oraria, cioè il numero segnato sul tachimetro (comunemente
chiamato contachilometri).
Immaginiamo
un'automobile che si muove dentro ad una nave che a sua volta si sta muovendo:
qual è la velocità precisa dell'auto?
Rappresentiamo
la velocità della nave con una freccia di una certa lunghezza e direzione nella
nostra lavagna, e consideriamo anche la velocità relativa dell'auto dentro alla
nave, cioè guardiamo il contachilometri per la lunghezza e la direzione del
movimento nella nave per rappresentare la freccia sulla lavagna.
La velocità
reale dell'auto è data dalla somma vettoriale delle due velocità relative.
Qui possiamo
già avere una prima comprensione degli stati fisici e della loro sovrapposizione:
l'uomo dentro all'auto pensa che la velocità segnata nella sua auto sia quella
vera, mentre chi sta navigando pensa che l'unica velocità possibile sia quella
della nave.
Nel mondo
microscopico degli elettroni c'é uno stato fisico quasi simile alla velocità,
cioè rappresentabile da un vettore, ma ha una caratteristica specifica: la sua
lunghezza è sempre pari all'unità, perciò quello che cambia è sempre la
direzione.
II. Osservando questo stato,
i fisici sperimentali hanno trovato delle particolarità.
E così
arriviamo al secondo principio della meccanica quantistica. Dobbiamo
considerare che ogni volta che facciamo una osservazione di qualunque proprietà
fisica, andiamo ad introdurre una operazione nella stessa proprietà. È come se,
per trovare la posizione di un'automobile che si sta muovendo, idealmente gli
dobbiamo chiedere di fermarsi per un attimo. In altri termini, introduciamo una
operazione nell'osservazione di quel fenomeno. Che impatto ha questa
osservazione nel fenomeno?
Per
definizione l'operazione per osservare una grandezza deve scaturire in un
risultato della grandezza stessa, cioè, se misuro la posizione di un oggetto in
movimento, il risultato dell'operazione sarà una posizione. Sembra di
raccontare delle banalità, ma sono proprio queste banalità, o prescrizioni, che ci aiuteranno a
sbrogliare tutta l'intrigata matassa della meccanica quantistica. In termini
matematici, per chi ha confidenza con il calcolo matriciale, significa che il vettore
misurato è un autovettore dell'operatore di misurazione ed il suo autovalore è
la quantità misurata. Ma non è fondamentale conoscere questi formalismi per
intuire la meccanica quantistica.
Quello che
preme sapere è che ogni autovettore è una caratteristica, o stato fisico di
quell'elemento. In un mondo quantico esistono infiniti stati fisici che possono
essere misurati, ma ognuno di questi non è compatibile con gli altri. È come
dire che una persona ha dei bei occhi verdi, un'altro sente con le mani che ha
la febbre ed un altro dice che ha una voce profonda, e così via...
Ogni stato
fisico è una qualità che posso osservare secondo dove concentro l'osservatore.
È un po' meno immediato pensare che quando osservo il colore dei capelli, non
posso nello stesso momento misurare la temperatura o ascoltare la sua voce. Ma
ci dobbiamo rendere conto che anche noi, prima facciamo una valutazione e poi
un'altra, anche se queste sono fatte in brevissime frazioni di secondo. Ci
ritorneremo più avanti su questo fatto. Il colore degli occhi, la temperatura
corporea ed il timbro della voce sono autovettori dei relativi operatori:
osservo il colore degli occhi, misuro la temperatura ed ascolto il timbro della
voce.
Un'altra
implicazione, un po' meno intuitiva, ma che andremo ad approfondire più avanti,
è relativa alle proprietà vettoriali di addizione e sottrazione. Nel senso che,
si potrebbe dire se fossimo veramente nel mondo quantistico, che lo stato di
temperatura del corpo, dell'esempio scritto sopra, è il risultato della somma
degli stati "colore degli occhi verdi" e "mani lunghe". Per
ora prendiamolo solo come esempio.
III. La dinamica.
Anche il mondo quantistico è soggetto a delle leggi della dinamica, cioè una
particella si evolve nel tempo con le sue proprietà secondo delle specifiche
equazioni. Questo è un fatto interessante, in quanto significa che, nonostante
la nostra indeterminazione, quello che avviene in questi stati è assoggettato
alle stesse leggi cui noi siamo assoggettati nella nostra realtà. Una interpretazione
di questo fatto è che questi stati quantici appartengono ad una realtà che non
è la nostra, appartengono cioè a diverse realtà, o multi-realtà o mondi
paralleli. Questo fatto può quindi essere spiegabile con l’esistenza di realtà
parallele, nel senso che sono realtà che non possiamo conoscere o sperimentare
contemporaneamente alla nostra, ma che esistono.
IV. I risultati
sperimentali.
Abbiamo
parlato di misurazioni, ma non ci siamo ancora effettivamente posti che cosa
succede durante la misurazione. In un certo istante non ho ancora ben definito
che la persona che sta davanti a me abbia gli occhi verdi e le mani lunghe, e
lo stato potrebbe oscillare tra questi due. Se vado con l'intenzione e con il
mio sguardo a vedere il colore degli occhi della persona davanti a me, questa
potrebbe non essere pronta a mostrarmeli, perciò ho solo delle probabilità di
vedere gli occhi, ma ho anche delle probabilità di percepire solo le sue mani.
Ovviamente più l'intenzione di chi ho davanti a me è quella di mostrarmi gli
occhi, più è probabile di riuscire a percepirli.
Inoltre c'é
un'altra particolarità, e cioè che potrei vedere gli occhi verdi anche se
questi sono nel loro stato opposto.
V. Il collasso
Abbiamo visto che in
meccanica quantistica non esiste un unico stato misurabile, ma c’è un insieme
di diversi stati che contemporaneamente sono presenti. Ogni volta che vado a
fare una misurazione, vado ‘fisicamente’ a modificare quell’insieme di stati, o
quell’unico indefinito stato, e quello stato precipita in un valore della
grandezza che intendo misurare, ovvero collassa nella realtà, costituita da
macchina che esegue la misura e l’uomo o gli uomini che leggono la misura. Il
collasso in uno stato misurabile, e quindi appartenente alla nostra realtà, è
causato dall’interazione dello strumento di misura, l’osservatore con la sua
coscienza e l’elemento osservato. L’osservatore, con il suon atto di misurare,
va ad alterare la presenza fisica della particella, facendola collassare in una
grandezza fisica di questa realtà, misurabile. Quello che avviene in questa
realtà sembra apparentemente non deterministico, nel senso che non è possibile
prevedere prima quale sarà il risultato, possiamo dare solamente delle
probabilità. Una spiegazione per questa indeterminazione è quella che
effettivamente l’entità che si va a misurare appartiene anche ad altri
universi, altri mondi, a cui noi non possiamo accedere. Se potessimo osservare
lo stesso fenomeno comprendendo tutti i mondi, allora potremmo prevedere in
termini deterministici il fenomeno osservato.
Che utilità ha tutto questo?
Aprirci
gli orizzonti, ed essere consapevoli che la realtà è quella che ci stiamo
costruendo addosso e che, sebbene abbiamo l’addestramento per vivere in una
realtà ordinaria, coerente con il senso comune, abbiamo anche la possibilità di
spostare la nostra attenzione, decidere che vogliamo porre il nostro focus su
diverse realtà, meglio se non condivise dalla moltitudine, e in questo modo
siamo liberi di fare collassare la realtà secondo le nostre intenzioni. Come
osservatori possiamo fare collassare la realtà secondo la nostra intenzione, o
secondo l’intenzione che c’è dietro alla nostra natura. Questo per dire che
forse non abbiamo il libero arbitrio delle cose che stiamo facendo, ma che
dobbiamo fare emergere la nostra vera natura, il vero intento che c’è dietro
alla nostra esistenza, fare emergere per quale motivo o quali motivi siamo
venuti su questa terra.
E
sicuramente l’universo ci segue, perché ci mettiamo nel flusso della vita,
percorriamo l’onda che sta muovendo tutta la vita su questa terra e
nell’universo conosciuto.
Fare
pulizia delle nostre memorie, significa togliere l’influenza del mondo reale
alla nostra attenzione, al nostro essere, così che questo possa essere ispirato
dalla vita stessa, da quello che muove veramente la nostra esistenza, in altre
parole dal divino, o dalla creazione.
Bibliografia consigliata
David Z. Albert Meccanica Quantistica e Senso Comune, ed.
Adelphi, 2000