3.812 CONDIVISIONI

È nato prima l’uovo o gallina? La risposta grazie ad un esperimento affascinante

Un team di ricerca internazionale coordinato da studiosi australiani ha dimostrato attraverso un esperimento con particelle che nella fisica quantistica non esiste un “prima e un dopo”, un nesso di causalità tra gli eventi come nel mondo governato dalle leggi fisiche classiche. Per determinarlo hanno sparato dei fotoni attraverso uno strumento chiamato interferometro.
A cura di Andrea Centini
3.812 CONDIVISIONI
Immagine

Chiedersi se “è nato prima l'uovo o la gallina” perde totalmente di significato se entra in gioco la fisica quantistica, dato che attraverso un elegantissimo esperimento con la luce è stato dimostrato che non esiste un prima e un dopo, cioè una precisa sequenza di eventi con rapporto di causalità come nel mondo regolato dalle leggi fisiche classiche. Per rendere il tutto più comprensibile, basti pensare a ciò che accade in un normale giorno lavorativo: ci alziamo, facciamo colazione, andiamo a lavoro, pranziamo e via discorrendo, una serie di eventi in sequenza che possono essere ‘inquadrati' dal primo all'ultimo con le lettere A, B, C, D e così via. Ebbene, nel campo della fisica quantistica, prendendo come esempio solo gli eventi A e B, è impossibile determinare se A avverrà prima di B o B prima di A. Si elimina dunque il concetto di prima e dopo e sparisce il rapporto di causa-effetto, in cui gli eventi sono legati da un ordine logico governato dalle leggi classiche.

A dimostrare questa peculiarità della fisica quantistica un team di ricerca internazionale coordinato da studiosi del Centre for Engineered Quantum Systems presso la Scuola di Matematica e Fisica dell'Università del Queensland, Australia, che hanno collaborato a stretto contatto con i colleghi dell'Istituto Neel dell'Università di Grenoble. Gli scienziati, guidati dal professor White, in parole semplici hanno ‘sparato' particelle di luce (fotoni) attraverso uno strumento chiamato interferometro, dove due percorsi diversi divergono e si ricongiungono all'uscita. Il fotone è una particella elettromagnetica che può essere polarizzata sia verticalmente che orizzontalmente; White e colleghi hanno impostato l'esperimento in modo che i fotoni polarizzati verticalmente entrassero prima a sinistra e poi a destra, mentre quelli polarizzati orizzontalmente prima a destra e poi a sinistra del percorso. Poiché a causa della meccanica quantistica il fotone può essere polarizzato simultaneamente sia in senso verticale che in senso orizzontale (polarizzazione obliqua), gli scienziati hanno osservato che la funzione d'onda del fotone si separa mentre attraversa l'interferometro e riesce a percorrere contemporaneamente i due percorsi. In pratica, diventa impossibile prevedere in che ordine questi fotoni attraversano il dispositivo, ed è proprio per questo che si perde il concetto causalità, di un prima e un dopo.

“È davvero emozionante vedere qualcuno realizzare la nostra idea con un esperimento reale”, ha dichiarato con entusiasmo il fisico teorico Giulio Chiribella, docente all'Università di Oxford e Hong Kong che nel 2009 propose un lavoro di concetto basato proprio su questo comportamento dei fotoni. La dimostrazione degli scienziati australiani potrebbe sfociare in importanti applicazioni nel campo dei sistemi di comunicazione quantistica del futuro, come sottolineato all'ANSA dallo stesso Chiribella. “Se una particella trasporta un messaggio attraverso due linee di trasmissione e l'ordine in cui le visita è indefinito – ha dichiarato lo studioso – il messaggio può arrivare al ricevente anche se le due linee di comunicazione sono compromesse. Nella vita quotidiana, questo è un po' come dire che combinare due ricetrasmittenti guaste in un ordine indefinito, ci permette di comunicare”. I dettagli dell'affascinante studio sono stati pubblicati sulla rivista scientifica Physical Review Letters e su arXiv.

[Credit: cocoparisienne]

3.812 CONDIVISIONI
autopromo immagine
Più che un giornale
Il media che racconta il tempo in cui viviamo con occhi moderni
api url views