Meccanica quantistica: il fenomeno dell’entanglement spiegato alla casalinga di voghera

La fisica è la scienza che studia i fenomeni naturali, si divide in diverse branche a seconda dell’oggetto dello studio:

  • la meccanica studia il problema del moto dei corpi, osservabili “ad occhio nudo” (ad esempio il moto di una pallina, un razzo, una macchina)
  • la termodinamica studia le proprietà di sistemi gassosi al variare della temperatura.
  • l’elettromagnetismo studia i fenomeni elettrici e magnetici.

“Meccanica quantistica” è il nome dato a una nuova branca della fisica nata ad inizio 900 per spiegare alcuni fenomeni che era possibile osservare a livello atomico e subatomico e che non potevano essere descritti dalle leggi della fisica classica sviluppata fino a quel tempo. Questo nome, un pò misterioso metterebbe paura a tutti, compresa alla famosa casalinga di voghera (in verità non ho nulla contro le casalinghe ma questa è una tipica espressione giornalistica usata per indicare l’italiano medio).

Nell’immagine una tipica casalinga che volge il suo pensiero ai temi della meccanica quantistica mentre si da da fare in cucina.

Uno dei concetti base della fisica classica che viene insegnata a scuola è quello di località ovvero ciò che accade in un determinato luogo dello spazio non può avere influenza in un altro luogo dello spazio, a meno che non ci sia un intervento diretto ad esempio, sia trasmesso un segnale da un luogo all’altro. Supponiamo che la nostra casalinga decida di impastare una torta, le sue mani dovranno avere obbligatoriamente una interazione con la pasta e questo può avvenire solo se le mani toccano la pasta o se la casalinga usa uno strumento che fa da tramite, per esempio un impastatore.

Nella meccanica quantistica e quindi nella fisica applicata a livello atomico e subatomico si verifica qualche cosa che si discosta totalmente dal principio di località, un fenomeno a cui è stato dato nome di entanglement (correlazione). Questo fenomeno coinvolge particelle che abbiamo come presupporto il fatto di essere generate da uno stesso processo o che comunque si siano trovate in interazione reciproca per un certo periodo di tempo. Se si verifica una delle due condizioni precedenti, succede e si è riscontrato sperimentalmente che le suddette particelle rimangono in qualche modo legate (entangled), nel senso che quello che accade a una di esse si ripercuote immediatamente anche sull’altra, senza la necessità di una interazione, indipendentemente dalla distanza che le separa. Ad esempio se si inverte il moto di rotazione di una, anche la particella (sorella) invertirà il suo moto e questo avviene anche se si trovassero a migliaia di km è come se tra le due ci fosse un legame che va al di là dello spazio che le separa.

Nella ricerca sulla meccanica quantistica, anche l’italia ha dato il suo contributo. Il professore Matteo Paris e il gruppo di fisici del Dipartimento di Fisica dell’Università di Milano hanno proposto uno schema sperimentale per stimare l’entanglement con la precisione massima consentita dalle leggi della natura.


Matteo G.A. Paris – http://qinf.fisica.unimi.it/~paris/

Per concludere vi lascio con una intervista un pò datata (2006) a un grande ricercatore italiano Stefano Olivares

http://www.explora.rai.it/video/video.asp?vid_id=1370

un degno rappresentante di quell’italia che funziona davvero.

NB. Cercando informazioni serie su questo fenomeno mi sono imbattuto in molti blog che introducevano l’argomento per sommi capi e poi sfociavano in un delirio “spirituale” e/o “filosofico” che con tutto il rispetto non condivido. Ho sentito quindi il bisogno di provare a fare chiarezza su alcuni concetti non sempre facili da comprendere, spero di esserci riuscito.

Bibliografia:

http://lidimatematici.wordpress.com/2011/08/01/le-meraviglie-della-meccanica-quantistica-i/
http://astronomia.comze.com/quantum-entanglement.pdf
http://astronomicamentis.blogosfere.it/2012/01/nuovi-indizi-sulla-relazione-e…
http://www.ildiogene.it/EncyPages/Ency=entanglement.html
http://people.sissa.it/~denittis/pdf/open_day_2008.pdf
http://www.galileonet.it/articles/4ed8e5b272b7ab41c2000113
http://daily.wired.it/news/scienza/2011/12/02/diamanti-fisica-quantistica-com…
http://ulisse.sissa.it/chiediAUlisse/domanda/2003/Ucau030219d001/
http://www.pubblico.fisica.unimi.it/ultime-dal-dipartimento/20-fisica/149-la-…
http://magazine.linxedizioni.it/2011/04/26/la-fisica-del-groviglio/
http://www.verascienza.com/il-teletrasporto-quantistico-e-gia-realta-si 

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