Meccanica quantistica fuori dall'Universo localmente reale
Lâuniverso non è localmente reale. Ă ciò che hanno provato i vincitori del premio Nobel per la Fisica del 2022 in seguito a esperimenti di correlazione quantistica tra fotoni. A quanto pare, lâuniverso non è localmente reale. A rivelarlo sono stati i vincitori del premio Nobel per la Fisica del 2022, Alain Aspect, John F. Clauser e Anton Zeilinger. Ma cosa vuol dire âlocalmente realeâ? Si dice ârealeâ quando gli oggetti hanno proprietĂ indipendenti dallâosservazione: per esempio, una mela può essere rossa anche quando nessuno la sta guardando. Mentre âlocaleâ significa che gli oggetti possono essere influenzati solo dallâambiente circostante e, in particolare, che qualsiasi influenza non può viaggiare con una velocitĂ superiore a quella della luce nel vuoto. Ciò che è stato scoperto è che lâuniverso non può essere locale e, forse, nemmeno reale. Un apparente paradosso della meccanica quantistica Un famoso esperimento mentale pubblicato nel 1935, il cosiddetto paradosso di Albert Einstein, Boris Podolsky e Nathan Rosen (paradosso EPR), era inteso a illustrare la presunta assurditĂ della meccanica quantistica. Il loro obiettivo era mostrare come in determinate condizioni la teoria può fornire risultati privi di senso.
Niklas Elmehed, Nobel Prize Outreach/a." width="678" height="381" /> Ritratto, in ordine da sinistra a destra, di Alain Aspect, John F. Clauser e Anton Zeilinger, vincitori del premio Nobel per la Fisica nel 2022. Crediti: Niklas Elmehed, Nobel Prize Outreach. Una versione semplificata e modernizzata di EPR funziona piĂš o meno cosĂŹ: abbiamo delle coppie di particelle che vengono espulse in direzioni diverse da una stessa sorgente e raggiungono due osservatori, Alice e Bob, posizionati alle estremitĂ opposte del sistema solare. La meccanica quantistica impone che sia impossibile conoscere lo spin, una proprietĂ quantistica di ciascuna particella, prima della misurazione. Una volta che Alice ha misurato una delle sue particelle, trova che lo spin risulta up oppure down. I suoi risultati sono casuali, eppure appena dopo aver effettuato la misura, sa immediatamente che la particella corrispondente di Bob deve avere spin, per esempio, down. Eppure lo spin di questâultima particella era indefinito prima che fosse misurato lo spin dellâaltra. Se le particelle di Alice non hanno uno spin definito prima della misurazione, allora come fanno le particelle di Bob, dallâaltra parte del sistema solare, a âsapereâ che la misura è stata effettuata e il suo risultato? Nonostante i miliardi di chilometri che separano le particelle accoppiate, la meccanica quantistica prevede che le particelle di Alice sono in qualche modo legate a quelle di Bob (un fenomeno noto come entanglement quantistico). I tre scienziati premiati sono riusciti a studiare fotoni in stato di entanglement. Secondo la meccanica quantistica, quindi, la natura non è localmente reale: le particelle possono avere proprietĂ indefinite prima della misurazione, come lo spin up o down, e influenzarsi istantaneamente tra loro a prescindere dalla distanza. Ciò però non viola i risultati della teoria della relativitĂ ristretta, in quanto i risultati delle misurazioni sono casuali e quindi lâentanglement non possono essere utilizzate per comunicare a velocitĂ superiore a quella della luce nel vuoto. Fonte: Scientific American. Read the full article
