Darwinismo quantistico: unificazione della meccanica quantistica e fisica classica

Darwinismo quantistico: unificazione della meccanica quantistica e fisica classica
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Mentre oggetti "grandi", qualsiasi cosa, da un granello di sabbia a una galassia, rispettano una serie di regole dettate dalla fisica classica; piccoli oggetti, come atomi e particelle, seguono un insieme di regole completamente diverse dettate dalla meccanica quantistica.

I fisici sono stati alla ricerca di una teoria che unifichi queste "due fisiche" da decenni. Una proposta, avanzata dal fisico teorico polacco Wojciech Zurek nel 2003, sta iniziando tuttavia a guadagnare attenzione: il Darwinismo Quantistico.

Uno degli aspetti più strani del mondo quantistico è il principio di sovrapposizione, la capacità di un sistema quantistico di esistere in più di uno stato alla volta contemporaneamente (il famoso gatto di Schrödinger, che ultimamente sono anche riusciti a salvare). Questo avviene finchè il sistema non viene osservato, dopodichè si passa velocemente dal mondo quantistico (che ha le sue stranezze) al mondo classico.


Questo processo si chiama decoerenza e il Darwinismo Quantistico nasce come tentativo di spiegarlo.


Suggerisce infatti che, piuttosto che la nostra "osservazione", a forzare il sistema quantistico in uno stato piuttosto che in un altro potrebbero essere le interazioni del sistema con l'ambiente. Ciò spiegherebbe perché non vediamo gli oggetti macro in uno stato quantistico: sono sempre soggetti a fattori ambientali.

Secondo la teoria di Zurek, i sistemi quantistici avrebbero "stati di puntamento". Caratteristiche misurabili specifiche, come la posizione o la velocità di una particella. Quando una particella interagisce con il suo ambiente, tutte le sovrapposizioni di tali caratteristiche spariscono, lasciando solo lo stato del puntatore, che può essere osservato perché “imprime” repliche di se stesso sull'ambiente.

È qui che entra in gioco l'idea del Darwinismo: solo lo stato "più adatto", per il suo particolare ambiente, sopravvive al processo di decoerenza.

"L'idea principale del Darwinismo Quantistico è che non facciamo quasi mai alcuna misurazione diretta su nulla", ha detto Zurek al Foundational Questions Institute nel 2008. "[L'ambiente] è come un grande cartellone pubblicitario, che fa galleggiare più copie delle informazioni sul nostro universo dappertutto."

Secondo la rivista Quanta, tre distinti gruppi di ricercatori hanno condotto esperimenti per testare il Darwinismo Quantistico cercando i segni che un sistema quantistico imprimerebbe replicando se stesso nel suo ambiente e, finora, la teoria sembra corretta.

"Tutti questi studi vedono cosa ci si aspetta, almeno approssimativamente", ha detto Zurek a Quanta, il che significa che potremmo già essere sulla strada dell'unificazione della fisica del grande con la fisica del molto piccolo.

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