Perché siamo qui e non altrove?

Nel linguaggio comune utilizziamo spesso il termine probabilità per dare indicazioni quantitative sul verificarsi o meno di azioni o eventi. Esistono certamente significati più tecnici, ciascuno dei quali appartiene ad un ambito scientifico particolare; ciò posto, non esitiamo a dire che è probabile qualunque fenomeno osservabile solo dal punto di vista della possibilità o meno del suo verificarsi, a prescindere dalla sua natura. Non sbagliamo se diciamo che ad una possibilità teorica (o logica) segue una probabilità fattuale.

L’affermazione è vera quando abbiamo a che fare con gli oggetti che ci circondano. Un articolo comparso su ArXiv.org, intitolato Origin of probabilities and their application to themultiverse, consente di riflettere sul significato del termine da un punto di vista trasversale. Possiamo applicare lo stesso concetto di probabilità a un atomo di idrogeno, al mio pappagallo e all’asteroide 433 Eros?

Gli autori del saggio, il Prof. Andreas Albrecht e il Dott. Daniel Phillips, entrambi afferenti al Dipartimento di Fisica dell’Università della California, hanno dimostrato che la probabilità quantistica è una chiave epistemica valida e applicabile su larga scala. Universo compreso.

Partendo dall’analisi delle fluttuazioni quantistiche, è stato possibile dimostrare che la probabilità qui in gioco ha effetti molto ampi, non circoscrivibili ad atomi e particelle. Le implicazioni di questi effetti su larga scala potrebbero addirittura correggere alcune teorie sull’origine e la natura dell’Universo. Vediamo come.

La probabilità è il tessuto stesso del dominio quantistico.A livello microscopico vige il Principio di Indeterminazione di Heisemberg secondo cui è impossibile conoscere insieme la posizione e la quantità di moto di una particella…

Di conseguenza, solo quando osserviamo in laboratorio la nostra particella siamo in grado di dire qualcosa su di essa; la funzione d’onda collassa e la storia della particella immediatamente si crea. Una storia sempre diversa, visto che ad ogni osservazione il risultato non sarà mai lo stesso. Ogni conoscenza di atomi e particelle è intrinsecamente probabilistica.

Lo stesso non si può dire per il dominio degli oggetti che ci circondano. Il famoso esperimento del gatto di Schrödinger ha esteso questa idea di probabilità agli oggetti di taglia superiore.

Immaginiamo un gatto chiuso in una scatola d’acciaio insieme ad un dispositivo in grado di rilevare l’emissione di una particella da un atomo radioattivo che si annichila. Connettiamo a questo dispositivo un contatore Geiger che contiene una fiala piena di un gas mortale in modo tale che, se si verifica il decadimento radioattivo a seguito dell’annichilamento dell’atomo, un martello si abbatta sulla fiala contenente il gas mortale e la rompa, provocando la morte del gatto.

La fisica quantistica dice che, fino a quando non apriamo la scatola e ci guardiamo dentro, il gatto si trova in una sorta di limbo quantistico: non è né vivo né morto. Molti ritengono l’idea difficile da accettare; proprio su questo scetticismo fanno leva Andreas Albrecht e di Daniel Phillips.

Le fluttuazioni quantistiche fungono da cerniera tra il dominio quantistico e il dominio dei corpi che ci circondano. L’ipotesi è, in certo modo, rivoluzionaria. I due ricercatori ritengono, infatti, che la nozione di probabilità quantistica influisce sul modo stesso in cui si pensano le teorie sull’Universo, non solo sul comportamento e sul destino di pappagalli ed asteroidi. Lungi dall’essere una teoria incompleta, la fisica quantistica ci permette di abbracciare su solide basi la teoria del multiverso.

Al di fuori del nostro spazio-tempo esisterebbe un insieme di universi alternativi e coesistenti – il multiverso, appunto – vere e proprie dimensioni parallele in cui la probabilità è pienamente espressa. Compatibile con la nota interpretazione a molti mondi proposta per la prima volta da Hugh Everett IIII secondo cui ogni misura quantistica porta alla divisione dell’universo in tanti universi paralleli quanti sono i possibili risultati dell’operazione di misura.

Andreas Albrecht e Daniel Phillips hanno riproposto questa tesi supportandola in modo diverso dal solito: ad esempio sostenendo che le fluttuazioni quantistiche nell’universo primordiale spiegano perché le galassie si sono formate nel modo in cui effettivamente si sono formate.

Gli scienziati sono andati oltre: una sequenza numerica ci direbbe, con probabilità esatta, perché abitiamo in questa “tasca” del multiverso. Perché siamo qui e non altrove? Risponde la fisica quantistica.

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