Nel lontano 1935, il fisico austriaco Erwin Schrödinger propose un esperimento mentale che sollevò un’importante questione nel contesto della meccanica quantistica. Ancora oggi, tale questione rimane irrisolta, ed è rappresentata in modo eccentrico dall’immaginario gatto di Schrödinger, sospeso in uno stato di incertezza tra vita e morte.
Recentemente, un gruppo di fisici teorici dell’Università Autonoma di Barcellona, in Spagna, ha avanzato una nuova spiegazione su come il gatto di Schrödinger possa sembrare sempre manifestarsi in uno stato definito una volta osservato.
La loro teoria si basa sull’idea che ogni possibilità di un sistema quantistico dia origine a un universo separato, concetto noto come la teoria dei molti mondi. Secondo Philipp Strasberg, Teresa E. Reinhard e Joseph Schindler, l’intreccio delle particelle in un ambiente esistente porta il gatto di Schrödinger a emergere chiaramente come morto o vivo, senza ambiguità. Questo avviene poiché, in base ai primi principi, le interazioni delle particelle eliminano gradualmente le possibilità fino a che rimane solo uno stato definito.
In passato, i dibattiti nella fisica quantistica si concentravano sull’interpretazione dell’incertezza. Mentre alcuni, come Albert Einstein, sostenevano che non esistesse un’aleatorietà assoluta nell’Universo, altri ritenevano che le combinazioni degli stati delle particelle esistessero come realtà fisiche anche in assenza di osservatori. A distanza di un secolo, la questione rimane aperta, con la metaforica divinità di Einstein che continua a lanciare i dadi in un gioco cosmico di probabilità.
L’idea alla base della teoria dei molti mondi è che ogni possibile stato di una particella sia altrettanto valido, rappresentando un universo autonomo. Solo uno di questi universi si intreccia con il nostro, diventando così “reale” quando incontra le nostre possibilità stabilite. Il team di ricerca ha dimostrato numericamente che le interazioni si accumulano rapidamente, riducendo le possibilità fino a che rimane un solo stato definito.
Questa fusione di mondi avviene su una scala così minuta e veloce che le interazioni tra l’ambiente circostante e gli stati del gatto di Schrödinger eliminano l’incertezza, facendo scomparire la nebbia quantistica su scala ridotta. Questo spiega perché il multiverso non sia direttamente osservabile per noi, dato il vasto numero di particelle coinvolte negli oggetti della vita quotidiana.
Tuttavia, nonostante questa spiegazione possa aiutare a comprendere come venga selezionato uno stato definito da un insieme di possibilità, si basa sull’assunzione che tutti gli universi si comportino in modo simile. Ciò non tiene conto delle complessità della relatività generale e lascia aperta la possibilità che combinazioni diverse di stati possano ancora produrre un mix di gatto vivo e morto.
La questione rimane aperta su quanto l’aleatorietà quantistica possa influenzare la realtà macroscopica in cui viviamo. I fisici teorici hanno a lungo sottolineato la necessità di considerare immagini su scala più ampia degli stati esistenti per spiegare perché un’incerta nebbia quantistica si risolva improvvisamente in una singola misurazione.
Il gatto di Schrödinger rimarrà quindi un enigma nella fisica per un periodo ancora indefinito, rappresentando una metafora perfetta per un campo di studio ricco di possibilità e sfide. Questa ricerca è stata pubblicata su Physical Review X.
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