A volte arrivo a casa, apro Tox e trovo messaggi strani. Tipo, un lettore di questo blog che mi chiede di commentare la notizia (vecchia, a dire il vero) della Cina che ha mandato in orbita un satellite per trasmissioni quantistiche. E aggiunge: mi spieghi come funziona in parole molto semplici che anche un umanista possa capire?

Ora, dovrei rispondere che un umanista puo'  capire tutto ma non le parole semplici, ma il punto non e' questo. Il punto e' che la fisica quantistica e' una fisica controintuitiva, perche' va contro i principi che siamo abituati ad usare normalmente. Ma andiamo per gradi.

LA notizia che mi chiedevano di commentare e' questa: https://www.repubblica.it/scienze/2017/07/13/news/teletrasporto_da_record_in_cina_prima_trasmissione_quantistica_fra_la_terra_e_lo_spazio-170729078/ , e ovviamente il teletrasporto non c'entra niente. Stavamo dicendo , di "anche un umanista potrebbe capirlo"?

Comunque, il punto e' che quando si parla di meccanica quantistica arrivano gli specialisti e giustamente si aspettano precisione , e quindi qualsiasi cosa io scriva o meno sarebbe considerata tipo "si, ma non hai spiegato bene la cosa XYZ". Certo. Come dire che io vado da un antico romano a spiegare il computer, e inizio con Erlang. Interessante.

Va bene, ci provo comunque. Poi la gente bestemmiera'.

Allora, quando noi pensiamo alle cose attorno a noi, diamo per scontato che la fisica funzioni in un certo modo. Lo diamo cosi' per scontato che non ci accorgiamo di farlo, ma alla fine ci sono dei principi "forti" sui quali basiamo tutte le nostre deduzioni e il nostro "pensare fisico". Il problema della meccanica quantistica e' che, appunto, puo' violarne due, e non sono due principi qualsiasi: sono due principi fondamentali. Quindi, quando "pensate quantistico" vi ritrovate a pensare in un modo molto diverso dal solito.

Per capirlo dovreste pensare che questo modo di pensare vale solo per cose molto, molto, molto, molto piccole. Anche se ci si possono costruire sopra calcolatori , che sono molto grandi.

Allora, ci sono due principi che noi teniamo SEMPRE in considerazione quando pensiamo, e che non valgono nella fisica quantistica.

  • Il principio di Realta'
  • Il principio di Localita'.

Il primo e' il "principio di Realta"'. Il principio di realta' e' il motivo per il quale pensiamo che la Luna esiste anche quando stiamo dormendo, e quando non la vediamo perche' siamo in casa. Siamo convinti, cioe', che le cose esistano a prescindere dal fatto che vengano osservate o meno.

Certo, ci sono persone che pensano che "lontano dagli occhi lontano dal cuore", e diverse altre cose, tipo "se mio marito non mi scopre, non sono corna": poiche' la fidanzata media e' MOLTO piu' grande della costante di Planck, il pensiero quantistico non si applica. Tuttavia, concettualmente il punto e' proprio questo.

Nel mondo della fisica quantistica il principio di realta' non e' davvero soddisfatto, ovvero ci sono fenomeni che avvengono SOLO quando vengono osservati.

Willie il coyote cade solo quando osserva di essere nelle condizioni per cadere. Ecco una fisica senza principio di realta'.

La prima cosa difficile e' questa, ragionare senza principio di realta', e non e' difficile solo per voi. Un sacco di gente, Everett in testa, ci ha sbattuto. Anche perche', anche ammettendo che un evento esiste solo quando lo osservo, la domanda che segue e': ok, ma se siamo io e Gino ad osservarlo, chi vince? Alcuni hanno risolto il problema dicendo che siccome non puo' esistere un osservatore privilegiato, allora tutte le cose possibili avvengono e noi vediamo solo quella che avviene nel nostro "universo", eccetera.

Ci sono molti modi per farci entrare in testa un mondo ove le cose non ci sono prima dell' "entanglement",(Willie il Coyote e' un esempio: l'entanglement arriva quando si rende conto che e' nelle condizioni di cadere)  ma siccome non possiamo immaginare la cosa, possiamo descriverla con una descrizione di secondo ordine, e dire che "la fisica quantistica sembra violare il principio di realta'".

Descrivenco cio' che NON e' la cosa abbiamo aggirato il dovere di immaginare la cosa, dal momento che richiede studi specialistici.

E abbiamo bisogno di semplicita' perche'  il prossimo principio che NON vale nel mondo della fisica quantistica e' anche piu' importante, ed e' il principio di localita'. Tutte le enunciazioni sono troppo cervellotiche , per cui uso un esempio per spiegarlo.

Supponete di avere una cagnetta, e che entri in calore. Allora voi la chiudete in una stanza e siete certi che sia chiusa, e aprite la porta solo per nutrirla . (e, suppongo, pulire i residui). Un bel giorno entrate, e scoprite che e' incinta. Ma siete certi che NON fosse incinta quando l'avete chiusa nella stanza.

Naturalmente, quello che farete e' cercare la crepa nel muro , attraverso la quale DEVE essere passato un cane, o almeno il suo sperma. Nel fare questo ragionamento state usando il principio di localita': credete che se A produce un effetto su B, sia possibile mettere B dentro una palla topologicamente chiusa, e lungo la superficie della palla deve passare "qualcosa". Non credete insomma in nessuna delle azioni a distanza di Uri Geller.  State usando il principio di localita', senza saperlo.

Molto bene. Nel mondo della fisica quantistica il principio di localita' non vale come nella fisica normale. Ed e' possibile che la cagnetta rimanga incinta senza toccare nessuno, nelle apposite condizioni.

Faccio un altro esempio per spiegare come funziona. Immaginate che il concetto tradizionale cattolico di famiglia sia una legge della fisica. Cioe', definiamo che esiste un evento fisico detto "famiglia", che richiede una coppia , di sessi diversi e opposti, senza divorzio e legata permanentemente nel vincolo.

Diciamo allora  di avere una famiglia-fisica fatta da due sposi-fisici, Antonio e Marina. Se il matrimonio descritto sopra  fosse una legge della fisica, e uno dei due coniugi andasse a Casablanca a cambiare sesso ad insaputa dell'altro, cosa succederebbe? Succederebbe che nel preciso istante in cui Antonio cambia sesso, a Marina crescono i coglioni.

Voi direte: ehi, ma come sarebbe a dire?

Eh, abbiamo detto che la famiglia e' una legge della fisica, e abbiamo detto che se uno e' maschio allora l'altro e' femmina. Dunque, se uno cambia sesso, deve succedere lo stesso all'altro coniuge.

Ma la cosa buffa e': quanto tempo passa? Qui e' divertente, perche' abbiamo detto che una famiglia ha sempre coniugi di sesso opposto e che non si puo' scindere. Dunque, non puo' esserci un momento nel quale Antonio ha cambiato sesso e Marina no. Per cui, non appena Antonio diventa donna, Marina diventa uomo.

Ma la cosa buffa e' che se ci mettiamo "in mezzo" non vediamo passare alcun segnale: il problema e' che siccome la famiglia e' tale comunque sia distribuita nello spazio, ed e' definita come coppia di maschio e femmina, non esiste alcun bisogno di dire a Marina che Antonio ha cambiato sesso: siccome e' un fenomeno che contiene solo un maschio e una femmina, e' una questione fisica che questo succeda sempre.

Ovviamente questo non succede in realta' sia perche' Antonio e Marina sono troppo grandi, perche' la definizione cattolica tradizionale di matrimonio non e' una legge della fisica, ma occorre ANCHE violare il principio di realta' perche' funzioni.

Cosa voglio dire? Intendo dire che nell'esempio abbiamo sempre ipotizzato il sesso di Antonio e Marina fosse noto sin da prima, e il problema arriva quando Antonio cambia sesso. Ma adesso occorre mettere insieme i due principio da violare, e pensare che il sesso di Antonio e Marina esista solo dopo che qualcuno li osserva.

Allora supponiamo di sposare Antonio e Marina in un momento di confusione, nel quale entrambi non hanno ancora deciso di che sesso essere, e si chiamano entrambi Maritonio. E il problema e' che non sappiamo proprio di che sesso siano, quindi per noi sono "il coniuge", e celebriamo ugualmente il matrimonio. Il fatto che i due sposi siano in uno stato indeterminabile rende comunque possibile il matrimonio con le premesse di cui sopra, quindi apparentemente funziona, a patto che quando e se il sesso dei due sara' noto, esso segua le regole prescritte.

Bene. Ma ad un certo punto qualcuno nota Maritonio, gli tira una gran pacca sulle spalle e dice "Ehi, Antonio, vecchia troia, come ti butta?". In quel preciso momento, e non prima, Maritonio diventa Antonio. E di conseguenza, istantaneamente l'altro Maritonio diventa Marina.

Allora voi direte che no, Antonio qualche pelo sul petto doveva averlo anche prima, perche' non e' che tu diventi maschio dal momento in cui qualcuno ti osserva. E invece si: perche' non vale il principio di realta', ricordate? Ma ci si mette anche il principio di localita', perche' voi mi chiederete per quale motivo Maritonio fa cambiare sesso proprio a quella persona li' e non a qualche altra: insomma, cercate la Realta' osservabile PRIMA, e che giustifichi l'apparente comunicazione tra i due.

In pratica, e' come se cercaste di prendere una banana da una scatola ma non potete vedere i due lati: tuttavia, non appena avete in mano il picciolo, automaticamente e' chiaro che l'altro lato e' e' il fondo.Non deve passare alcuna informazione, perche' una banana e' fatta cosi'. Ma il problema e' che se credete nel principio di Realta', la banana esisteva anche prima che la toccaste, mentre se lo mettiamo da parte possiamo pensare che la banana sia una specie di gas, e diventi solida solo nel momento le nostre dita percepiscono un picciolo.

Dunque, ci sono due Maritonio che si sposano, cioe' il loro sesso non esiste come fenomeno fisico, e solo quando qualcuno non interagisce con un Maritonio , affibbiandogli un sesso, decide il sesso. Di entrambi. E siccome dal momento in cui il sesso e' noto esso rispetta le leggi della fisica, esattamente come tutto il resto, allora ci siamo.

La fisica quantistica applicata in pratica e' un mondo nel quale siamo capaci di celebrare matrimoni particolari, che generano coppie sposate di Maritonio, e chi sia la femmina e chi sia il maschio lo decide il primo osservatore che sbatte il naso su uno dei due. Perche' il principio di realta' non vale, e il fenomeno esiste solo quando lo osservate, e siccome non vale nemmeno il principio di localita', il sesso dei due si allinea senza che tra i due passi alcuna azione.

Adesso andiamo al satellite cinese. Il satellite genera , in sequenza, una coppia di Maritonio sposati ma di sesso ancora indefinito. Genera cioe' una forma d'onda che rappresenta una coppia di particelle dalle caratteristiche quantistiche opposte. Il satellite genera l'onda matrimoniale dalla sessualita' confusa. Siccome le onde e le particelle sono la stessa cosa, tutto funziona e l'onda parte e viaggia, mentre i due sposi stanno ancora a discutere su "Trap is gay?".

L'onda si propaga e raggiunge sia Vienna che Pechino. A Vienna uno strumento afferra il Maritonio e gli dice "ciao, Antonio, vecchia troia, come stai?" Essere "visto" come Antonio fa collassare Maritonio dentro il corpo di un maschio. E improvvisamente, di conseguenza,  a Pechino compare una Marina. E viceversa. E siccome al posto di Antonio e Marina potete immaginare uno 0 e un 1, abbiamo una bella trasmissione binaria.

Adesso vi chiederete: beh, ma io (spione) potrei alzarmi in volo, mettermi tra il satellite e la terraferma e intercettare l'onda e leggerla. Ma qui state ancora applicando il principio di realta': pensate che il messaggio ci sia sempre, anche quando nessuno lo osserva. Ma quando voi vedete passare l'onda il messaggio non esiste, sono ancora due Maritonio: Vienna non ha ancora deciso di che sesso fosse il Maritonio che avete intercettato. Se voi spioni  osservate il Maritonio sicuramente lui decidera' istantaneamente di che sesso vuole essere, ma non e' la decisione di Vienna, e' la vostra decisione di spioni.

E  a Vienna si accorgeranno della cosa, perche' anziche' ricevere un Maritonio confuso che si chiede "Trap is gay?" ,  riceveranno un Antonio o una Marina, e questo gli dice che qualcuno ha spiato la conversazione, devastandola. Lo stesso vale per Pechino.

Adesso so benissimo che gli esperti di meccanica quantistica si metteranno a parlare di entanglement e di tutte le imprecisioni che i miei esempi contengono, parlanno di realismo locale ed altre amenita'.

Proprio  le amenita' che impediscono alle persone di capire il concetto: poi ovviamente se lo volete imparare con tutti i fiocchetti e le supercazzole dovrete studiare, ma se volete solo capire di cosa si stia parlando, secondo me la coppia di Maritonio e' piu' utile e semplice da capire, e anziche' spiegare le cose da pensare (che sono troppo complesse e richiedono studio) e' piu' semplice spiegare le cose da NON pensare, cioe' i due grandi principi violati: non pensare ad una cosa difficile e' molto piu' semplice che pensarci.

So benissimo che la constatazione del fatto che la  fisica quantistica violi i principi della fisica sia venuta DOPO che la fisica quantistica e' stata formalizzata, quindi la tentazione e' quella di spiegare la fisica e POI spiegare che i due principi vengono violati. Ma se vogliamo semplificare l'apprendimento, e' piu' comodo partire dai principi, che sono piu' semplici da capire.

Quindi no, gli esperti per una volta stiano zitti. Seno' libero la Farfalla del Caos. E si sa, alla Farfalla del Caos nun je devi caca' 'r cazzo.