Entanglement quantistico spiegato in modo semplice

“La scienza contrariamente ad un’opinione diffusa, non elimina Dio. La fisica deve addirittura perseguitare finalità teologiche, poiché deve proporsi non solo di sapere com’è la natura, ma anche di sapere perché la natura è così e non in un’altra maniera, con l’intento di arrivare a capire se Dio avesse davanti a sé altre scelte quando creò il mondo.” ‒ Albert Einstein

Ancora una volta mi addentro in un mondo che non è il mio, ma che mi affascina profondamente. Purtroppo, non avendo una formazione scientifica specifica, quando qualcosa mi incuriosisce, mi devo rivolgere a qualcuno che ne sappia più di me, senza trascurare di ricorrere alla rete, o anche a qualche chiarimento ottenuto tramite l’intelligenza artificiale.

Vorrei parlare, a livello molto più che elementare, dell’entanglement quantistico, un vero e proprio viaggio nel mistero della fisica.

Non riporto le domande che ho rivolto soprattutto al mio interlocutore ma solo le risposte, sperando di essere riuscita a renderle adatte a principianti della scienza quale io sono.

“È più facile spezzare un atomo che un pregiudizio.” ‒ Albert Einstein

A differenza della fisica classica, che governa il mondo visibile (come la gravità o il movimento degli oggetti), la fisica quantistica si occupa del comportamento delle particelle più piccole dell’universo, come ad esempio fotoni (piccolissime particelle di luce) ed elettroni.

La fisica quantistica opera in un regno dove le regole sembrano sovvertire tutto ciò che conosciamo. Se immaginiamo di osservare una palla da tennis che si sposta da un punto all’altro, notiamo che questa segue un percorso chiaro. Nel mondo quantistico, invece, una particella non segue un percorso definito. Può trovarsi contemporaneamente in due luoghi diversi, un po’ come se la palla da tennis fosse in un punto qualsiasi del percorso e allo stesso tempo si trovasse già al traguardo.

Questa capacità, strana per noi, è simile alla “bilocazione” di cui si racconta a proposito di alcuni santi, affermando che potessero apparire contemporaneamente in due luoghi.

Nel mondo quantistico questa proprietà si chiama superposizione, il cui significato è per l’appunto, che una particella posa trovarsi in due posti contemporaneamente. Nel mondo quotidiano questo è impossibile, ma nel mondo delle particelle minuscole è invece possibile.

Ma cos’è l’entanglement quantistico?

Fenomeno fra i più affascinanti della fisica quantistica, l’entanglement avviene quando due particelle sono “entangled”, diventando così strettamente connesse che qualunque cosa accada a una di esse, l’altra ne risente, anche trovandosi a distanze incredibili, magari ai lati opposti dell’universo.

Ma non tutte le particelle sono “entangled”, ovvero aggrovigliate. Affinché questa correlazione abbia luogo, le due particelle devono essere prodotte simultaneamente da un’interazione fisica.

Se immaginiamo di avere due monete e di lanciarle contemporaneamente, in un mondo normale il risultato di ogni moneta è indipendente dall’altro. Ma nel caso dell’entanglement è come se, lanciando una moneta a Parigi e l’altra a Londra, nel caso in cui la prima si soffermi sul simbolo della testa, anche la seconda immediatamente sarà testa, senza alcun tipo di “comunicazione” tra le due. Quasi ci fosse una sorta di telepatia fra le particelle.

Esperimenti di Einstein, Podolsky, Rosen e Bell dimostrarono che l’entanglement non solo era reale, ma che violava effettivamente le leggi della fisica classica.

Se ad esempio due amici che si trovano in due luoghi differenti, e ciascuno di essi lancia un dado, ottenendo per entrambi ogni volta lo stesso numero, ciò per noi sarebbe molto strano, oserei dire incredibile. Nel mondo quantistico, invece, questo tipo di correlazione perfetta tra particelle entangled è la norma.

Fu soprattutto John Bell a dimostrare che due particelle entangled possono davvero comportarsi come se fossero collegate, anche se sono lontanissime tra loro. Inoltre, esperimenti successivi avvenuti dopo il 1964, hanno confermato che, sì, l’entanglement esiste davvero. Bell quindi, dimostrò che in effetti, due particelle possono essere collegate in modo tale che quello che accade ad una si riflette immediatamente sull’altra, anche se sono lontanissime tra loro. Risultato che ha lasciato gli scienziati sbigottiti, perché significava che le particelle potevano “comunicare” più velocemente della luce. Deduzione che sembrava assurda.

L’entanglement non è solo qualcosa che interessa gli scienziati, perché ha anche implicazioni filosofiche che hanno fatto riflettere anche i filosofi, i quali si sono posti un interrogativo. Ovvero, se due particelle possono essere collegate in modo così misterioso, questo fatto cosa ci suggerisce a proposito del funzionamento dell’universo?

Siamo davvero separati l’uno dall’altro, o c’è qualche connessione profonda e invisibile che ci lega tutti? A differenza del mondo quantistico, che le particelle possono comunicare senza alcun mezzo visibile.

Alcuni filosofi hanno pensato che il fenomeno potrebbe dirci qualcosa su come funzioniamo anche noi, come esseri umani. Forse siamo tutti legati da qualche forza invisibile che non possiamo ancora comprendere del tutto? Fatto questo che porta a una ulteriore domanda: le nostre azioni possono influenzare cose o persone a grandi distanze, proprio come fanno le particelle? Se due particelle possono essere connesse senza comunicare fisicamente, ciò potrebbe significare che la nostra idea di spazio e tempo è sbagliata? O che esistono altre dimensioni che non possiamo vedere?

Fino ad ora, gli scienziati hanno sempre pensato che la realtà fosse semplice: se qualcosa accade qui, è soltanto qui che può accadere. Ma l’entanglement suggerisce che le cose non sono così separate come pensiamo. Come già detto, alcuni filosofi hanno persino immaginato che tutta la nostra realtà sia in qualche modo “connessa” a livello profondo, e che ciò che facciamo in un punto dell’universo potrebbe influenzare altre parti senza che ce ne accorgiamo.

Il fatto che due particelle possano comunicare così velocemente potrebbe un giorno aiutarci a creare computer super veloci, chiamati computer quantistici; questi computer, basati su particelle entangled, potrebbero rivoluzionare il calcolo e risolvere problemi oggi impossibili da affrontare con i computer tradizionali.

I dati quindi potrebbero essere elaborati istantaneamente, grazie alla capacità delle particelle entangled di scambiarsi informazioni a velocità superiori a quelle della luce. Ma l’entanglement quantistico non è solo una questione di fisica avanzata.

Perché è un fenomeno che ha sollevato importanti interrogativi, anche a livello filosofico e spirituale, portando scienziati e pensatori a riconsiderare la natura della realtà, il tempo, lo spazio e persino la connessione tra gli esseri umani.

Se due particelle possono “comunicare” senza passare attraverso lo spazio fisico, cosa ci impedisce di immaginare che altre connessioni simili possano esistere a livello umano o cosmico? Potrebbe significare che la nostra separazione fisica è solo una illusione?

Queste domande hanno trovato eco in alcune tradizioni spirituali che parlano di una realtà sottostante unificata, dove ogni cosa è connessa a livello profondo.

L’informazione tra le particelle sembra viaggiare ad una velocità maggiore della luce, sfidando il limite imposto dalla teoria della relatività di Einstein. Da ciò ne deriverebbe che il tempo, come lo intendiamo, non è una costante fondamentale dell’universo. Nelle tradizioni spirituali orientali, come il buddismo, si parla spesso del tempo come di una costruzione mentale.

L’entanglement sembra rafforzare l’idea che, al livello più profondo della realtà, il tempo potrebbe non esistere come una linea retta, ma come un concetto fluido, privo di una direzione specifica.

L’entanglement, inoltre, ha una risonanza speciale anche con il concetto di interconnessione tra tutti gli esseri viventi. Nelle filosofie olistiche (la visione olistica racchiude una prospettiva nella quale l’uomo e il mondo vengono visti nell’insieme e non separati) e nelle religioni mistiche (religioni la cui caratteristica principale è di tendere al contatto diretto e all’unione con la divinità), si afferma spesso che nell’universo tutto è collegato in modi che trascendono il visibile.

L’entanglement quantistico potrebbe essere un riflesso di questa antica saggezza, suggerendo che il mondo visibile è solo una piccola parte di una rete di connessioni invisibili ma reali.

In questo contesto, possiamo riflettere su come queste connessioni possano esistere non solo tra particelle, ma anche tra le persone.

Un parallelismo interessante si può trovare nell’idea di sincronicità proposta dal filosofo e psicanalista Carl Gustav Jung, il quale sosteneva che eventi apparentemente scollegati, possano essere collegati fra loro da significati profondi e invisibili. Potremmo quindi immaginare, che a un livello quantistico della coscienza, gli esseri umani possano essere interconnessi in modo simile a particelle entangled, dando luogo a esperienze sincroniche.

“I concetti della fisica sono libere creazioni della mente umana e non sono, comunque possa sembrare, unicamente determinati dal mondo esterno.” ‒ Albert Einstein

L’entanglement sfida profondamente la logica classica e il principio di causalità, che richiede che a un effetto segua sempre una causa. Nel mondo quantistico, invece, due eventi possono essere correlati senza che l’uno influenzi l’altro in modo diretto. Principio che apre un’interessante riflessione su come comprendiamo il concetto di causalità nella nostra vita quotidiana.

In alcuni tipi di tradizioni spirituali, il tempo e la causalità sono visti come circolari o addirittura inesistenti. In una visione quantistica dell’universo, invece, gli eventi potrebbero essere connessi in modi non lineari, più simili ad una rete che non a una catena sequenziale.

Principio che potrebbe richiamare il concetto di Karma, dove ogni azione ha conseguenze che non seguono necessariamente le regole classiche della causa e dell’effetto.

Infine, l’entanglement suggerisce una natura razionale della realtà. In altre parole, l’esistenza stessa delle particelle sembra dipendere dalle relazioni che stabiliscono con altre particelle, idea che porta ad una visione dell’universo in cui nulla esiste in isolamento: tutto è definito dalle sue interazioni con il resto del cosmo.

Concetto, anche questo, che si riflette nelle visioni filosofiche e religiose di molte culture, dove l’individualità è spesso considerata un’illusione e la verità ultima risiede nell’unità di tutte le cose. Potremmo dire quindi, che l’entanglement ci invita a riflettere su quanto siamo realmente connessi gli uni agli altri e a riconsiderare la nostra percezione dell’individualità.

“Sprigionare l’atomo non ha creato un nuovo problema. Ha semplicemente reso più urgente la necessità di risolverne uno esistente.” ‒ Albert Einstein 

L’entanglement quantistico, in conclusione, ci mostra quanto il nostro universo sia più strano di quanto pensiamo. Le particelle, che possono essere collegate da grandi distanze, sfidano tutte le nostre idee sulla realtà. Anche se non possiamo vedere queste connessioni ogni giorno, scoprire fenomeni come l’entanglement ci aiuta a capire che c’è molto di più da scoprire su come funziona davvero il mondo. Sicuramente all’inizio risulta molto complesso, ma una volta compreso che nel mondo quantistico le regole sono diverse, possiamo iniziare a meravigliarci di ciò che la scienza ci mostra. E forse, un giorno, useremo queste scoperte per cambiare il nostro modo di vivere.

 “Non solo la potenza atomica verrà sprigionata, ma un giorno imbriglieremo la salita e la discesa delle maree e imprigioneremo i raggi del sole.” ‒ Thomas Edison

 

Written by Carolina Colombi