I misteri della Meccanica Quantistica affascinano e diventano moda

Nel nostro mondo “macro” siamo condannati a indefettibili certezze, anche se ci piacerebbe talvolta fruire di quella visione probabilistica “universale” predicata dagli aficionados della Meccanica Quantistica. C’è, ad esempio, un ambito dove a me sembra che funzioni, sgradevolmente, una sorta di principio di Heisenberg: le immagini nella nostra memoria. Tanto più richiamiamo alla mente delle immagini tanto meno esse compaiono nitide, come se a ogni richiamo corrispondesse un maggior appannamento dell’immagine richiamata. Sarà vero? Interrogativo che diventa più denso da quando anche in qualche fiction italiana si fa distinzione tra “memoria” dei computer e “ricordo” degli umani


Il racconto di Herr K.

“L’INDETERMINAZIONE DI HEISENBERG ci consegna una visione del mondo in cui non ci sono più certezze ma solo probabilità da valutare”. Questa, a un dipresso, la sintesi cui pervengono persone fascinate dai misteri della Meccanica Quantistica, neanche alla base trofica della piramide del sapere. Certo, portare la maglietta con l’equazione di Schrödinger stampata sopra, come andava di moda qualche anno fa, non è molto impegnativo, ma aprire la porta alla funzione d’onda, Ψ, che campeggia in quella equazione, è la strada diretta per quel compromesso “statistico” che Schrödinger stesso propose, quasi a placare i furori di Einstein contro l’idea che Dio potesse “giocare a dadi”. Una strada diretta anche per le sue impervietà. 

Ogni particella subatomica viene descritta matematicamente come un’onda, ma non è una quantità fisicamente osservabile

La funzione d’onda traduce la visione per cui ogni particella subatomica può essere descritta matematicamente come un’onda, ma non è una quantità fisicamente osservabile: ci si può solo costruire la probabilità che la particella si trovi a un certo istante in un certo volumetto di spazio. Ma se la descrizione possibile è questa, addio al concetto di traiettoria! almeno per come la si intende nella Meccanica classica, quale la si calcola per inviare sonde nello spazio, eventuali astronauti sul pianeta “rosso”. E, per intanto, avventurosi nababbi ansiosi di emulare la cagnetta Laika. 

Quell’addio è figlio del principio di indeterminazione di Heisenberg. Se si vuole sapere con precisione la posizione di un elettrone nella sua orbita attorno all’atomo non si ha di meglio che sparargli contro un fotone, ma questo fa schizzare via l’elettrone — ricordate l’effetto fotoelettrico? — rendendo indeterminato il suo impulso (massa per velocità). In formula: Δx ∙ Δph, dove con Δ si indicano gli errori di misura, rispettivamente, sulla posizione x della particella e sul suo impulso p, e h è la famosa costante di Planck, che col suo valore enormemente piccolo (6,62610-34 Joule s) funge da crinale che separa il mondo quantistico dal nostro mondo “macro”. Insomma, tanto più piccolo è l’errore per determinare la posizione, cioè Δx piccolissimo, tanto maggiore è quello sulla grandezza “coniugata”, l’impulso (Δp grandissimo). E viceversa. 

Fig. 1 (in alto). Immagine proiettata su uno schermo, dietro un reticolo di diffrazione, da un fascio di onde luminose quando il “passo” tra le fenditure del reticolo ha ampiezza confrontabile con la lunghezza dell’onda incidente, che, nel caso della luce, è compresa fra i 400 e i 700 nanometri. Analoga immagine è prodotta anche dalla diffrazione di un fascio di particelle-onda (esperimento di Davisson e Germer, 1927)
Fig. 2 (in basso). La funzione “intensità luminosa”, I(χ), descrive matematicamente l’immagine sperimentale di Fig.1: cerchi luminosi, i picchi, alternati a quelli bui, tanto meno intensi quanto più lontani dal centro.

“Questa indeterminazione sui valori di misura è una conseguenza dell’inferenza osservatore/osservabile, cioè dell’alterazione drastica che lo stato del sistema subatomico — l’osservabile — subisce a causa dell’operazione di misura — l’osservatore — di una delle sue grandezze fisiche. Al contrario di ciò che accade nella fisica classica, dove in linea di principio la tecnologia del dispositivo di misura insieme all’abilità dello sperimentatore possono rendere trascurabile quell’inferenza e dar luogo ad errori piccoli quanto si vuole. È, insomma, una caratteristica del mondo quantistico”, osservano i più colti. 

Ora, è vero che la Meccanica Quantistica è regina, è la formulazione ultima. Della quale tutta la Fisica classica rappresenta il caso limite quando h non ha alcun peso nella descrizione dei fenomeni (quando “h tende a zero”, amano dire alcuni Fisici). In altre parole, anche a un oggetto macroscopico può essere associata un’onda di Schrödinger, al punto che quando eravamo studenti c’era qualche tutor che si divertiva a far calcolare la “diffrazione”, un fenomeno tipicamente ondulatorio (Fig. 1, 2), generata da una “persona-onda” che passa attraverso una porta (che, se di altezza confrontabile con quella della persona, funge, nella similitudine, da “passo” del reticolo di diffrazione). Ma, a parte il fatto che quando h non conta funziona benissimo la Fisica classica, come testimoniano più di un paio di secoli di trionfi, l’inferenza della misura sul sistema ad essa sottoposto vale solo, repetita iuvant, nell’ambito “micro”. 

Insomma, l’indeterminazione di Heisenberg non comporta alcun effetto probabilistico nella nostra vita quotidiana, anche se sono noti in vari ambiti scientifici fenomeni quantistici alla base di comportamenti classici. Uno per tutti, l’effetto tunnel”, quantistico, che, ad esempio, nella rottura dei legami polipeptidici in Biochimica — una reazione “macro” — dà ragione dei tempi infinitamente minori di quelli attesi. Nel nostro mondo “macro” siamo insomma condannati a indefettibili certezze, anche se ci piacerebbe talvolta fruire di quella visione probabilistica “universale” predicata dagli aficionados della Meccanica Quantistica, quelli un po’ più bru bru. 

Werner Karl Heinseberg e Erwin Schrodinger

Eppure, c’è un ambito “macro” dove a me sembra che funzioni, sgradevolmente, una sorta di principio di Heisenberg: le immagini nella nostra memoria. Tanto più richiamiamo alla mente un’immagine — un volto, i suoi tratti, una persona — tanto meno essi compaiono nitidi, come se a ogni richiamo corrispondesse un maggior appannamento, meno “pixel”, dell’immagine richiamata. Volendo scimmiottare Heisenberg: ΔN Δn ≥ h, dove con ΔN possiamo indicare l’ampiezza dell’intervallo in cui cade il numero di volte in cui l’immagine viene richiamata e con Δn l’analoga ampiezza per la sua nitidezza, il numero di “pixel”. Quando ΔN diventa troppo grande Δn diventa così piccolo che l’immagine scolora e “tutti quei momenti andranno perduti nel tempo come lagrime nella pioggia.

Nelle fiction si fa distinzione tra “memoria” (dei computer) e “ricordo” (degli umani). Sarà vero?

Richiamare il meno possibile le immagini care, se le vogliamo conservare più a lungo. A meno di non ritenere, con un po’ di superomismo, che ce le possiamo “ricostruire” in qualche modo, come vogliamo. Sarà vero? Interrogativo che diventa ancor più denso da quando anche in qualche fiction italiana si fa distinzione tra “memoria” — quella dei computer — e “ricordo”, quello degli umani. Per non parlare poi dell’inserire nella testa di qualcuno un’idea, un “ricordo”, che lui non potrà che riconoscere come suo, all’insegna del mirabolante “Inception” del regista Christopher Nolan. Un innegabile “costruttore di mondi”, come ammette, in mezzo ad alcuni commenti un po’ acidi, uno dei maggiori critici italiani. Mondi fantastici e visionari nei quali ricordi e irrealtà del tempo la fanno da padroni (“Interstellar”). E anche questa coppia, “intensità del ricordo”/“collocazione nel tempo”, potrebbe essere soggetta, ancorché “macro”, ad un analogo “principio di indeterminazione”. Tanto Heisenberg non può replicare. 

Lasciamo, poi, ai cultori della “Quantum Consciousness” verificare se magari dietro questi comportamenti della memoria, ops! del ricordo, non ci sia per davvero, ove non fossero opinioni individuali ma caratteristiche “universali”, una qualche spiegazione quantistica. © RIPRODUZIONE RISERVATA

Non ha mai amato la poesia, in particolare quella contemporanea. Archiloco, Saffo, Lucrezio, Dante, Ariosto, Shakespeare e Leopardi, stop. Per questo, forse, si diletta a cimentarsi con racconti brevi, il romanzo non è nelle sue corde e nemmeno alla sua portata. Fascinato dalla Mitteleuropa di Hofmannsthal, Schnitzler, e sì, pure Roth. Ha un sano disprezzo per quell’orda di umanisti — tutti hanno sicuramente scritto poesie anche dopo i vent'anni — che infesta l'amministrazione pubblica ed è colpevole di linguaggio e procedure, che in nome di Sicurezza e Privacy bastonano impietosamente le parti basse degli utenti; e che vanificano gli sforzi per far risalire l’Italia dall’attuale ultimo posto nella Ue per digitalizzazione. Promette di lardellare con excursus scientifici, episodicamente, qualche racconto. Per contribuire a superare il gap che ha la letteratura italiana, fatti salvi Gadda, Calvino e, in parte, Eco ?. Ma sta anche valutando se non tralignare con un po’ di esoterismo

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