Il Velo di Einstein

Il nuovo mondo della fisica quantistica

di Anton Zeilinger

L'artefice di uno dei più sconcertanti e sconvolgenti esperimenti del secolo - il teletrasporto instantaneo di un fotone a una distanza indefiinita - ci illustra una disciplina dalle implicazioni che un tempo avremmo definito fantascientifiche.

"Nessuno capisce davvero la meccanica quantistica", diceva sempre con una punta di ironia il grande fisico Richard Feynman. In effetti la meccanica quantistica è scritta in una complessa lingua matematica, ed è piena di apparenti paradossi e di affermazioni che sembrano cozzare contro il senso comune. Ha però un merito indiscusso: si accorda in modo perfetto, come mai era successo ad altre teorie nella storia della fisica, con i dati sperimentali: in un certo senso, è piú vera della nostra intuizione. Ma che posto hanno le stranezze dei quanti nella vita quotidiana? Tra non molto potrebbero entrarci di prepotenza, sostiene Zeilinger, che con il suo gruppo è riuscito a teletrasportare alcune particelle a distanze anche considerevoli (da una sponda all'altra del Danubio, nella sua ultima impresa), sfruttando appunto le proprietà quantistiche della luce e della materia. E se non è ancora il teletrasporto di Star Trek e di molta altra fantascienza, il principio è proprio quello. C'è poi il promettente filone di ricerca della computazione quantistica, che forse rivoluzionerà la costruzione dei calcolatori, e anche il modo stesso con cui intendiamo il concetto di "calcolo".

Per spiegarci come la meccanica quantistica sia un aspetto ineludibile della nostra vita, Zeilinger parte sempre da casi concreti, dalla pratica quotidiana della fisica, dai risultati degli esperimenti che si svolgono da decenni nei laboratori di mezzo mondo, dalle difficoltà dei ricercatori di venire a capo di dati apparentemente incomprensibili. In questo modo i quanti prendono vita sotto i nostri occhi, non rimangono confinati nelle formule. E di formule, Zeilinger, non ne usa infatti neppure una. Cosí, tutti i piú strani e imprevedibili fenomeni trovano una spiegazione elegante, che ci fa riflettere sulla vera natura di ciò che osserviamo e sul modo in cui il mondo ci trasmette informazioni.

"Negli ultimi tempi la fisica quantistica fa molto parlare di sé a causa di alcune scoperte rivoluzionarie. Si usano espressioni a effetto come teletrasporto quantistico, computer quantistico o anche filosofia quantistica; si rispolverano formule a volte studiate a scuola, come per esempio il principio di indeterminazione di Heisenberg; si cita a ogni piè sospinto il concetto di salto quantistico, tirato in ballo spesso e volentieri da politici e guru dell'economia.

Ma qual è il vero significato di queste espressioni? Che cosa si nasconde dietro il termine "quanti"? Quando e perché dobbiamo occuparcene? Se si cerca di andare un po' piú in profondità è facile scoraggiarsi. Ci si sente dire che in fondo è inutile, che bisogna studiare fisica per anni e rompersi la testa con la matematica piú complicata per capirci qualcosa, che una persona normale non ha alcuna possibilità di farcela.

E se non fosse vero? Di sicuro, l'argomento ha degli aspetti assai interessanti. Sappiamo per esempio che persone serie e fisici famosi, tra cui Albert Einstein, si sono chiesti se la Luna esistesse anche quando nessuno la guardava. La domanda potrebbe sembrarci folle: non è forse indifferente, per la Luna, il nostro sguardo? Eppure, secondo quegli stessi fisici, esistono oggetti le cui proprietà e la cui esistenza dipendono dal fatto che li osserviamo o no, e da come li osserviamo. Certo si tratta di oggetti molto, molto piccoli, ma è pur sempre un fatto sorprendente".