Il teorema di Bell, Einstein e gli assurdi effetti a distanza

Uno dei teoremi, le cui ripercussioni concrete sono tra le più controintuitive in assoluto, è certamente il teorema di Bell.

laserEsso scaturisce dal paradosso EPR(Einstein-Rosen) ed è strettamente legato alla misura effettuata su una coppia di fotoni correlati.

Vi ricordo che una coppia di particelle si dicono correlate se hanno caratteristiche simmetriche (cioè opposte o concordi). E’ il caso in cui quest’ultime hanno stesso asse di polarizzazione, stesso spin o spin opposto, quantità di moto uguale o opposta ecc.

Ma in che modo possono essere prodotte particelle del genere?

L’esperimento sulla correlazione quantistica di Alain Aspect, ad esempio, previde coppie di fotoni correlati nati dalla “disintegrazione” di un atomo di Calcio, per dirne uno.

Ritornando comunque all’illustrazione dell’esperimento su cui si basa il famoso teorema di cui parlavamo, partiamo da questo assunto: si ponga al centro dell’apparato di misura una sorgente di fotoni correlati.

Il settore A e il settore B sono separati da una distanza enorme su scala atomica (ipotizziamo diversi metri o anche chilometri, per noi è lo stesso).

Ecco, compiendo una misura sul fotone del settore A (determinando quindi le sue caratteristiche, come ad esempio la sua polarizzazione) le leggi della Meccanica Quantistica ci assicurano la conoscenza istantanea, ripeto: istantanea, dello stato del fotone nel settore B.

Il teorema, in breve, supporta la cosa, evidenziando restrizioni statistiche espresse matematicamente da relazioni di disuguaglianza chiamate disuguaglianze di Bell. Esse permettono, come suggerito dallo stesso scienziato, una verifica sperimentale tramite misure della polarizzazione di fotoni.

Questo era ritenuto per Einstein assurdo:

Riconosco naturalmente che nella interpretazione statistica … vi è un notevole contento di verità. Ma non posso credere seriamente in essa, perchè la teoria che ne deriva è incompatibile con il principio che la fisica debba essere una rappresentazione di una realtà nel tempo e nello spazio, senza assurdi effetti a distanza“.

Assurdi effetti a distanza.

Le obiezioni di Einstein e compagni si basavano essenzialmente sui concetti di realismo e localismo.

Eppure il teorema di Bell afferma che nessuna teoria fisica locale e realistica a variabili nascoste può riprodurre le predizioni della meccanica quantistica.

E’ semplicemente così. Documentato. Einstein avrebbe dovuto farsene una ragione.

In pratica Bell dimostra che la meccanica quantistica è sostanzialmente non locale.

C’è da notare comunque come i principi della relatività speciale siano salvati dal teorema di non-comunicazione, un teorema che blocca ogni possibilità di utilizzare gli effetti quantistici per comunicare informazione a velocità superiore a quella della luce.

Cosa non da poco.

Albert Einstein And Niels Bohr
Scienza
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. 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 …

Asteroide
Scienza
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