La teoria della misurazione di Bohr

Spesso viene da chiedersi: “Cosa realizza la realtà?”

Tratto da: Fisica quantistica per curiosi

Esistono diverse risposte alla domanda “Cosa realizza la realtà?” e la prima risposta è contenuta nella teoria della misurazione di Bohr (scuola di Copenhagen), riportata nel testo dello studioso “Atomic theory in the description of nature” (Cambridge, 1934). Ed in essa si afferma che la riduzione della funzione d’onda avvenga a livello dello strumento di misura.

albert einstein and niels bohr 2 207x300 - La teoria della misurazione di Bohr

Quest’ultima è l’interpretazione della meccanica quantistica maggiormente condivisa fra gli studiosi (nessuna speranza quindi che la coscienza dell’osservatore entri in ballo nel processo di realizzazione della realtà).

Bohr volle subito eliminare la figura di un osservatore cosciente, e pensò immediatamente come sostituirlo con diversi artifizi.
In pochi anni fu quindi messa a punto la versione definitiva della “interpretazione di Copenaghen”, la quale sostituì ad esso una “reazione termodinamica irreversibile”, affinché quindi lo stato non oggettivo potesse diventare uno stato oggettivo.

La cosa fa nascere però alcune perplessità: sembrerebbe infatti impossibile che l’esistenza del mondo microscopico debba dipendere da eventi termodinamici irreversibili, ovvero eventi “macroscopici”.

Non dovrebbe essere il contrario? Cioè che il macroscopico dipenda dal microscopico?

Per questo ed altri motivi, molti fisici tra cui in primis Wigner (ne abbiamo parlato illustrando il suo esperimento) e Von Neumann, restarono fermamente convinti che la prima versione dell’interpretazione di Copenaghen, fosse quella giusta, restando d’accordo sul fatto che occorra la coscienza umana affinché uno stato possa “collassare” in un autostato.

Altra caratteristica essenziale dell’interpretazione di Bohr è che le affermazioni probabilistiche della meccanica quantistica sono irriducibili, nel senso che non derivano da una nostra conoscenza limitata di qualche variabile nascosta (come ipotizzò Einstein).

I risultati delle misurazioni nella meccanica quantistica sarebbero quindi non deterministici, con il risultato che anche conoscendo tutti i dati iniziali sarebbe impossibile prevedere il risultato di un singolo esperimento.

Disquisire di dove sia la particella prima che ne misurassi la posizione perde quindi di valore: l’atto della misurazione causa il “collasso della funzione d’onda”, e “forza” la particella ad assumere uno dei valori permessi.

Asteroide
Scienza
Due anni di oscurità: così l’asteroide ha sterminato i dinosauri

Prima l’impatto del gigantesco asteroide, poi i terremoti e gli tsunami. Il cielo si riempie di fuliggine e la Terra sprofonda nell’oscurità per due anni: ecco come i dinosauri si sono estinti 66 milioni di anni fa dalla faccia del pianeta. SCOPERTE – Circa 66 milioni di anni fa un asteroide largo dieci chilometri si è schiantato sulla Terra, nella regione oggi conosciuta come penisola dello Yucatan. L’impatto del gigantesco asteroide ha causato terremoti, tsunami ed eruzioni vulcaniche, ma soprattutto ha sollevato una coltre di fuliggine nell’atmosfera. I cieli si sono ricoperti di un manto nero e per due lunghi anni il pianeta è stato avvolto dall’oscurità. Le piante hanno smesso di eseguire la fotosintesi, il clima è cambiato e per i dinosauri sopravvissuti agli incendi e all’impatto non c’è stato scampo: tre quarti delle specie viventi sono scomparse durante l’estinzione del Cretaceo-Paleocene. Questo è lo scenario che spiega come è avvenuta l’estinzione dei dinosauri nello studio pubblicato sulla rivista Proceedings of the National Academy of Sciences e condotto da Charles Bardeen, scienziato del National Center for Atmospheric Research (NCAR), in collaborazione con i ricercatori della NASA e della University of Colorado a Boulder. I ricercatori hanno stimato la quantità di fuliggine prodotta dagli incendi causati dall’impatto dell’asteroide e sono stati …

Diamanti Nettuno
Scienza
Una pioggia di diamanti dal cuore di Nettuno al piccolo laboratorio

Nel cuore dei grandi pianeti ghiacciati, come Urano e Nettuno, le condizioni di alta pressione producono una pioggia di diamanti scintillante. Un nuovo studio ha ricreato in laboratorio le estreme condizioni che si trovano all’interno dei pianeti e ha permesso di osservare il fenomeno in tempo reale. SCOPERTE – Prendere del polistirene, un composto plastico a base di idrogeno e carbonio e mettetelo sotto pressione, usando un potente strumento che crea violente onde d’urto e un potente laser ottico a raggi X. In questo modo sarete in grado di osservare la formazione di nanodiamanti, una reazione chimica che avviene anche all’interno dei grandi pianeti ghiacciati, per esempio Urano e Nettuno nel nostro Sistema Solare, e che provoca delle piogge scintillanti fino a creare un sottile strato di diamanti intorno al nucleo. A ricreare in laboratorio la formazione dei diamanti e a fotografarla – anche se il processo dura appena una manciata di femtosecondi, cioè un milionesimo di miliardesimo di secondo – sono stati i ricercatori guidati da Dominik Kraus, della Helmholtz Zentrum Dresden-Rossendorf, nello SLAC National Accelerator Laboratory. Il risultato ottenuto dagli scienziati è stato pubblicato sulla rivista Nature Astronomy e rappresenta un grande traguardo non solo per l’astronomia, dato che ci racconta qualcosa in più sugli esopianeti e …

ScienzaI libri del blogPassione scritturaCollabora con noi