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Il Gatto di Schroedinger
今日はバルからの記事をお届け。
そして、せっかく遊びに来てくださっているのに「更新がない!」とお帰りの日々、
にさせてしまっていた昨今にごめんなさい!

‥‥‥

Il Gatto di Schroedinger


In Meccanica Quantistica, la branca della fisica moderna che nacque all'inizio del 20o secolo e che ha come oggetto la descrizione della natura che ci circonda fondata su quanti di energia discreti, succedono cose strane, molto strane, talmente strane che alcuni famosi fisici dell'epoca, Einstein in testa, si rifiutavano di accettarle e pensavano che la Meccanica Quantistica dovesse per forza essere bacata da qualche parte, dato che 'Dio non gioca a dadi', per dire che non e' possibile accettare una descrizione della natura basata sulla statistica, sul 'caso', invece che su leggi rigorose di causa ed effetto.

Ma alla distanza del tempo, soprattutto per quanto riguarda le dimensioni dell'infinitamente piccolo e delle particelle elementari, la Meccanica Quantistica si e' rivelata come una scienza talmente accurata ed efficace che al giorno d'oggi nessuno si sognerebbe di pensare che la Meccanica Quantistica sia bacata, a meno di pensare che le centrali nucleari, i telefoni cellulari o i personal computer, tanto per fare degli esempi banali, siano creazioni dirette di Dio: tutte queste tecnologie sono realizzate con applicazione rigorosa delle leggi appunto della Meccanica Quantistica.

Per cercare di spiegare alcune delle stranezze cui si va incontro con la Meccanica Quantistica, si puo' parlare brevemente del fatto che per il principio di indeterminazione una particella elementare puo' essere contemporaneamente in due posti diversi, e cio' non dipende dal nostro voler osservare la particella, ma e' una proprieta' intrinseca della materia e della particella in questione. Possiamo solo esprimere una certa 'probabilita'' che la particella in questione sia in un posto oppure in un altro, oppure possiamo pensare che la particella sia in realta' delocalizzata, sia effettivamente in due posti contemporaneamente, come un'onda. Certo che, se pensiamo a questa delocalizzazione per ognuna delle particelle che compongono il nostro corpo, facciamo fatica a credere che i nostri atomi se ne vadano a spasso per la stanza in cui ci troviamo, dando fiato ai sostenitori del viaggio extracorporeo, di fenomeni paranormali e scemenze simili: in realta', data la piccolezza delle costanti coinvolte, il fenomeno di delocalizzazione ha senso per particelle singole, ma per i sistemi macroscopici, come il nostro corpo, perde di importanza pratica: tranquilli quindi, i vostri atomi se ne vanno a spasso si', ma mediamente sono sempre nelle vicinanze di dove devono stare, evitando cosi' che il nostro corpo si disintegri.

Supponiamo pero' un esperimento che coinvolga una particella elementare ed un oggetto macroscopico, per esempio un gatto. La particella e' radioattiva, cioe' ha una certa probabilita' in un certo lasso di tempo, per esempio un'ora, di decadere emettendo una qualche forma di energia, diciamo che la probabilita' e' del 50%. Questo vuol dire che se prendiamo un grandissimo numero di particelle di quel tipo, dopo un'ora potremo aspettarci che meta' di esse siano decadute, emettendo energia, e meta' invece siano rimaste intatte.
Si', ma se prediamo una sola particella? Cosa significa che ha la probabilita' del 50% di decadere entro un'ora? Una descrizione statistica non ha senso, dopo un'ora la particella sara' decaduta oppure no. La Meccanica Quantistica afferma che la particella in questione possiede entrambi i due stati contemporaneamente, ed essi hanno eguale probabilita'... Assurdo?


Il Gatto di Schroedinger


Prendiamo un gatto (vivo) e mettiamolo in una scatola che contiene anche un interruttore, azionato dal decadimento della famigerata particella radioattiva. L'interruttore, se azionato, rompera' una fiaschetta contenente del cianuro, il quale uccidera' il gatto. Chiudiamo il tutto (il che vuol dire che non possiamo vedere cosa succede all'interno) e aspettiamo un'ora. Cosa possiamo dire sullo stato del gatto SENZA aprire la scatola? La Meccanica Quantistica dice che il gatto e' contemporaneamente vivo e morto, dato che i due stati della particella (decaduta, non decaduta) sono ugualmente possibili e coesistenti.
Cosa che ovviamente cozza contro la logica, dato che se apriamo la scatola dopo un'ora troveremo per forza il gatto o morto o vivo. Questo esperimento ideale mandava in visibilio Einstein, che lo citava come una dimostrazione del fatto che c'era qualcosa di sbagliato alla base della Meccanica Quantistica e del principio di indeterminazione (Einstein voleva usare dell'esplosivo, al posto del cianuro... MAH!).

Ma se proprio vogliamo trovare una spiegazione razionale, deterministica, a tali paradossi insiti nella meccanica quantistica, possiamo pensare, in maniera un tantino piu' elastica, che esistono spiegazioni talmente strabilianti e logiche che ancora non siamo riusciti a trovare. Cosi' ad esempio nel 1957 Hugh Everett propose una spiegazione convincente (non necessariamente 'giusta', ma senz'altro suggestiva e accattivante) all'apparente illogicita' del gatto contemporaneamente vivo e morto, quella degli universi paralleli.
Secondo Everett il gatto e' vivo in un universo e morto in un altro, e i due universi sono una biforcazione dell'universo esistente prima dell'esperimento e ovviamente non comunicano tra di loro dopo che si sono separati. Quindi in un universo apriamo la scatola e troviamo il gatto morto, mentre nell'altro universo troviamo il gatto vivo.

Tale spiegazione e' suggestiva perche' permette di pensare che ogni volta che nella realta' che ci circonda si presenta un'alternativa di qualsiasi tipo, entrambe le possibilita' si verificano e gli eventi si biforcano, e gli universi paralleli si moltiplicano a dismisura e ciascuno di essi ha una sua propria evoluzione.

Dire quindi: 'che fortuna che ho avuto quando ho deciso di andare negli States e ho incontrato la mia compagna ed ho deciso di andare a vivere in Giappone' non avrebbe senso. Sarebbe piu' logico e sensato dire: 'che fortuna che ho a vivere in questo particolare universo, in cui questa fortunata serie di eventi si e' verificata, e non invidio il mio duale che vive negli altri universi (o che magari che non vive piu...)'.
Ovviamente non sappiamo se sia cosi' e se gli universi paralleli veramente esistano, e probabilmente non lo sapremo mai. Ma e' suggestivo pensare che tali biforcazioni di universi rappresentino praticamente il concetto di libero arbitrio e l'assenza di un destino predeterminato.

Ed un saluto anche dal 'Gatto di Baru', nella foto all'inizio, sotto casa nostra, sonnecchiante ma VIVO!

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【2010/11/10】 |  Scienza, Scacchi / 科学, チェス | COMMENT(4) |
コメント

「シュレーディンガーの猫」「エヴェレット解釈」。こういう思考実験って、読んでもちんぷんかんぷんなくせに、なぜか興味あります。イタリア語が読めなくて悲しいです。
【2010/11/11】 URL | CSカナリヤ #- [ 編集]

管理人のみ閲覧できます
このコメントは管理人のみ閲覧できます
【2010/11/15】 | # [ 編集]

Re: タイトルなし
CSカナリヤさん

> 「シュレーディンガーの猫」「エヴェレット解釈」。こういう思考実験って、読んでもちんぷんかんぷんなくせに、なぜか興味あります。イタリア語が読めなくて悲しいです。

先週末から、ちょびっと頑張ってみましたー。
(バルが「訳してよぉ」と催促するので、というのがそもそもの始まり...)
英語(バルがイタリア語から英語に翻訳ソフトを駆使して作文)を読んで、
それでもちんぷんかんぷんなので、英語で喋りまくるバルの説明を延々と聴いて、
さらに、wikiで調べまくって...で、気付けば、結構、楽しんでいました。

電話はともかく、FAXなるものが世の中に出回った時点で、
「ものごとを理解する限界」を強く意識した私なのですが(て、変人みたい?)
この量子力学なる話は、ちんぷんかんぷんもいいところ、というか、
実体験として理解するのではない、抽象的思考が必要とされる領域のようなので、
いやはや...なんとも...ですが、分かったら面白いだろうな、と思います。

バルはもとが理系男子、専門はそもそもが物理学、特に原子力系というのもあり、
この手の話になると、おめめキラキラのもの凄い勢いで熱く語ります。
体力いります(笑)。
 
【2010/11/16】 URL | バル&私(Ran) #sUqZoKtM [ 編集]

Re: タイトルなし
鍵コメさん

初コメント、ありがとうございました!
鍵コメでしたので、内容へのお返事はここでいたしませんが、
これからも時々、良かったら遊びにいらしてくださいね。
気の向くことがおありでしたら、是非、
オープンコメントもしていただけたら、とても嬉しいです♪
【2010/11/16】 URL | バル&私(Ran) #sUqZoKtM [ 編集]


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*Baru= イタリア語部分の書き手。日本在住のイタリア人。北イタリア(ピエモンテ州)出身、南イタリア、ローマ在住を経て、ひょんなことから日本へ。何であれ手間ひまかけて作ることを厭わない星人。チェスと芸術と科学とイタリア/ピエモンテ食文化をこよなく愛し、語り出したら誰にも止められない...!
*Ran = 日本語部分の書き手。日本人。眠りと寛ぎに幸せを感じる怠けもの星人。世の中知らないことだらけ。

Italiano io, originario del Piemonte, ma ho speso piu' di venti anni a Roma. Ora, dopo una breve parentesi americana, vivo in Giappone con la mia adorabile compagna, per una serie di fortunati eventi ;-).
Amo a tal punto l'arte, la cultura, il cibo e la cucina italiana (soprattutto piemontese) che non posso smettere di parlarne (come sostiene la mia compagna). Cosi' qui ne scrivo...
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