ancora oggi un misteroancora oggi un mistero

Duello tra Einstein e la legge Duello tra Einstein e la legge dell’informazionedell’informazione

Sembra avere la meglio la legge Sembra avere la meglio la legge dell’informazionedell’informazioneL’informazione potrebbe sopravvivere a L’informazione potrebbe sopravvivere a ciò a cui nulla può sopravvivere: un buco ciò a cui nulla può sopravvivere: un buco neroneroSe si capisce l’informazione si potranno Se si capisce l’informazione si potranno capire i buchi nericapire i buchi neriSe si capiscono i buchi neri si capiranno le Se si capiscono i buchi neri si capiranno le leggi dell’universo 225leggi dell’universo 225

La minaccia dell’entanglementLa minaccia dell’entanglement

Il conflitto tra Relatività e Meccanica Quantistica Il conflitto tra Relatività e Meccanica Quantistica continua a scuotere la fisica dalle fondamenta e continua a scuotere la fisica dalle fondamenta e gli scienziati di tutto il mondo stanno cercando di gli scienziati di tutto il mondo stanno cercando di capirne le conseguenze.capirne le conseguenze.

L’idea di entanglement minaccia di scardinare il L’idea di entanglement minaccia di scardinare il limite della velocità della luce sul trasferimento limite della velocità della luce sul trasferimento dell’informazione e cioè minaccia di scardinare il dell’informazione e cioè minaccia di scardinare il cuore della Relatività.cuore della Relatività.

Conflitto tra TR e MQConflitto tra TR e MQTR si basa sul continuoTR si basa sul continuoMQ si basa sul discretoMQ si basa sul discretoDue regimi molto diversi tra di loro e che non si Due regimi molto diversi tra di loro e che non si sovrappongono quasi maisovrappongono quasi maiL’entanglement … però e anche i buchi neri creano L’entanglement … però e anche i buchi neri creano grossi problemigrossi problemiGisin e colleghi …Gisin e colleghi …– Difficoltà di descrivere l’entanglement in termini di Difficoltà di descrivere l’entanglement in termini di

scambio di messaggi: non si sa chi lo spedisce e chi scambio di messaggi: non si sa chi lo spedisce e chi lo riceve, ma viene comunque recapitato. Viene a lo riceve, ma viene comunque recapitato. Viene a cadere la causalità, tra le due non c’è una relazione cadere la causalità, tra le due non c’è una relazione causale e non ha senso causale e non ha senso il primail prima e e il dopoil dopo. .

– Non si può utilizzare l’e. per trasferire informazione Non si può utilizzare l’e. per trasferire informazione alla sua compagna a velocità superiore a quella della alla sua compagna a velocità superiore a quella della luce.luce.

– Tutto ciò è conseguenza della struttura matematica Tutto ciò è conseguenza della struttura matematica della teoria quantistica, ma l’intuizione fisica …della teoria quantistica, ma l’intuizione fisica …

Salve le leggi dell’informazioneSalve le leggi dell’informazione

Se usate coppie EPR per trasmettere un bit Se usate coppie EPR per trasmettere un bit quantistico di informazione, non state violando il quantistico di informazione, non state violando il divieto di trasferire informazione divieto di trasferire informazione istantaneamente?istantaneamente?No perché il teletrasporto ha bisogno di trasferire No perché il teletrasporto ha bisogno di trasferire dal mittente al destinatario anche dal mittente al destinatario anche un’informazione classica, due bit classici che un’informazione classica, due bit classici che non possono viaggiare più veloci della luce.non possono viaggiare più veloci della luce.Senza i bit classici è impossibile sapere come Senza i bit classici è impossibile sapere come fare a ricostruire il qubit sulla particella fare a ricostruire il qubit sulla particella bersaglio. bersaglio.

Anche se il meccanismo usato dal teletrasporto Anche se il meccanismo usato dal teletrasporto quantistico per trasferire lo stato quantico di un quantistico per trasferire lo stato quantico di un atomo a un altro atomo è la fantomatica azione atomo a un altro atomo è la fantomatica azione a distanza, l’informazione effettiva sull’atomo, a distanza, l’informazione effettiva sull’atomo, quella che arriva al ricercatore, non può quella che arriva al ricercatore, non può spostarsi da un luogo all’altro a una velocità spostarsi da un luogo all’altro a una velocità superiore a quella della luce.superiore a quella della luce.

Nonostante la stranezza della misteriosa azione Nonostante la stranezza della misteriosa azione a distanza dell’entanglement, il divieto a distanza dell’entanglement, il divieto einsteiniano di trasmettere informazione a einsteiniano di trasmettere informazione a velocità maggiori di quella della luce resiste velocità maggiori di quella della luce resiste inviolato. inviolato.

Gli stati quantici collassano Gli stati quantici collassano istantaneamente, ignorando il rilievo dato istantaneamente, ignorando il rilievo dato da Einstein ai concetti di causalità, di da Einstein ai concetti di causalità, di prima e dopoprima e dopoE la cospirazione misteriosa E la cospirazione misteriosa dell’entanglement resta oscura come dell’entanglement resta oscura come prima.prima.Gli scienziati non hanno ancora capito Gli scienziati non hanno ancora capito l’entanglement ma le leggi l’entanglement ma le leggi dell’informazione sembrano immuni dal dell’informazione sembrano immuni dal pericolopericolo

I buchi neri e il conflittoI buchi neri e il conflittotra MQ e TRtra MQ e TR

La massa di decine o centinaia di soli, si ritrova La massa di decine o centinaia di soli, si ritrova impacchettata in una porzione di spazio impacchettata in una porzione di spazio assolutamnte nulla.assolutamnte nulla.Il buco nero è un pozzo spazio-temporale senza Il buco nero è un pozzo spazio-temporale senza fondo, una lacerazione infinita, in cui lo spazio il fondo, una lacerazione infinita, in cui lo spazio il tempo, in realtà, non hanno più un significato tempo, in realtà, non hanno più un significato reale.reale.Ha massa molto grande e dimensioni molto Ha massa molto grande e dimensioni molto piccole, coinvolge TR e MQ, che purtroppo non piccole, coinvolge TR e MQ, che purtroppo non vanno d’accordo.vanno d’accordo.

Il mondo è un’ologramma?Il mondo è un’ologramma?

Un ologramma è un tipo di immagine particolare Un ologramma è un tipo di immagine particolare che sfrutta le proprietà ondulatorie della luce per che sfrutta le proprietà ondulatorie della luce per realizzare un particolare tipo di fotografia, realizzare un particolare tipo di fotografia, un’immagine tridimensionale di un oggetto.un’immagine tridimensionale di un oggetto.Pur essendo registrato su un substrato Pur essendo registrato su un substrato bidimensionale, come un pezzo di pellicola o bidimensionale, come un pezzo di pellicola o una lamina, nell’ologramma è codificata tutta una lamina, nell’ologramma è codificata tutta l’informazione tridimensionale.l’informazione tridimensionale.Supponiamo che sia fotografato un dado. Supponiamo che sia fotografato un dado. Camminando intorno all’ologramma vedremmo Camminando intorno all’ologramma vedremmo tutte le facce dei dadi, impossibile con una foto tutte le facce dei dadi, impossibile con una foto ordinaria.ordinaria.

L’Universo in un grano di sabbia?L’Universo in un grano di sabbia?

La teoria definitiva non può riguardare i La teoria definitiva non può riguardare i campi, e neppure lo spazio-tempo, ma lo campi, e neppure lo spazio-tempo, ma lo scambio di informazione tra processi fisiciscambio di informazione tra processi fisici

Anche un briciolo di materia, teoricamente, Anche un briciolo di materia, teoricamente, può immaganizzare una quantità può immaganizzare una quantità astronomica di informazione.astronomica di informazione.

Un buco nero, come un ologramma, sembra registrare tutte e tre le dimensioni delle informazioni delle cose che ha inghiottito, su un supporto bidimensionale, la superficie dell’orizzonte degli eventi del buco nero.

L’interpretazione di CopenaghenL’interpretazione di Copenaghen

L’atto dell’osservazione era mal definito.L’atto dell’osservazione era mal definito.Uno strumento scientifico farebbe collassare la funzione Uno strumento scientifico farebbe collassare la funzione d’onda, oppure è necessario un osservatore cosciente?d’onda, oppure è necessario un osservatore cosciente?Alla questione non si dava risposta.Alla questione non si dava risposta.Non era neanche chiaro se Non era neanche chiaro se la funzione d’onda, la funzione d’onda, a qualche a qualche livello, è un oggetto fisico, o se si tratta di un artefatto livello, è un oggetto fisico, o se si tratta di un artefatto matematico che non ha un corrispettivo fisico vero e matematico che non ha un corrispettivo fisico vero e proprio.proprio.Anche se la funzione d’onda ci dice sì, l’elettrone si trova Anche se la funzione d’onda ci dice sì, l’elettrone si trova veramente in due posti oppure no?veramente in due posti oppure no?Non c’era una scelta obbligata da fare, ognuno poteva Non c’era una scelta obbligata da fare, ognuno poteva scegliere come voleva.scegliere come voleva.

Interpretazioni alternativeInterpretazioni alternative

Ci sono molte interpretazioni alternative a Ci sono molte interpretazioni alternative a quella di Copenaghen che sposano punti quella di Copenaghen che sposano punti di vista molto diversi.di vista molto diversi.

Tutte queste creano tanti problemi quanti Tutte queste creano tanti problemi quanti sono quelli risolti.sono quelli risolti.

Un’interpretazione però sta guadagnando Un’interpretazione però sta guadagnando terreno … ma anche questa porta con sé terreno … ma anche questa porta con sé un pesante fardello …un pesante fardello …

Esistono universi paralleliEsistono universi paralleli

Se accettate tale possibilità, allora la teoria dei Se accettate tale possibilità, allora la teoria dei quanti comincia ad avere anche un senso fisico, quanti comincia ad avere anche un senso fisico, e l’informazione diventa parte integrante della e l’informazione diventa parte integrante della struttura dello spazio-tempostruttura dello spazio-tempoFu concepita da Everett nel 1957:Fu concepita da Everett nel 1957:l’interpretazione a molti mondil’interpretazione a molti mondiEverett afferma che la funzione d’onda è un Everett afferma che la funzione d’onda è un oggetto reale e quando essa afferma che oggetto reale e quando essa afferma che l’elettrone è in due posti diversi, vuol dire che è l’elettrone è in due posti diversi, vuol dire che è veramente in due posti contemporaneamente. veramente in due posti contemporaneamente.

A differenza di tutte le altre varianti non c’è A differenza di tutte le altre varianti non c’è un vero e proprio collasso della funzione un vero e proprio collasso della funzione d’onda.d’onda.Quando l’informazione sfugge Quando l’informazione sfugge dall’elettrone in sovrapposizione, quando dall’elettrone in sovrapposizione, quando qualcuno misura se l’elettrone è a destra o qualcuno misura se l’elettrone è a destra o a sinistra, l’elettrone sceglie … l’una o a sinistra, l’elettrone sceglie … l’una o l’altra possibilità. Ci riesce alterando la l’altra possibilità. Ci riesce alterando la struttura dell’universo con l’aiuto struttura dell’universo con l’aiuto dell’informazione.dell’informazione.Pensiamo al nostro universo come a un Pensiamo al nostro universo come a un sottile foglio trasparente …sottile foglio trasparente …

Su quel foglio se ne sta tranquillo un Su quel foglio se ne sta tranquillo un oggetto in sovrapposizione, esistendo oggetto in sovrapposizione, esistendo simultaneamente in due posti diversi.simultaneamente in due posti diversi.

Quando qualcuno acquisisce informazione Quando qualcuno acquisisce informazione sulla particella, ad esempio colpendola sulla particella, ad esempio colpendola con un fotone, l’osservatore vedrà con un fotone, l’osservatore vedrà l’elettrone a sinistra o a destra, e non in l’elettrone a sinistra o a destra, e non in entrambe le posizioni.entrambe le posizioni.

Un seguace di C. dirà che la funzione Un seguace di C. dirà che la funzione d’onda collassa in quel punto; l’elettrone d’onda collassa in quel punto; l’elettrone sceglie sceglie di stare a sinistra o a destra.di stare a sinistra o a destra.

Un adepto dei molti mondi direbbe che l’universo Un adepto dei molti mondi direbbe che l’universo si si biforcabiforca..L’universo ora è formato da due fogli incollati insieme.L’universo ora è formato da due fogli incollati insieme.Quando l’informazione sulla posizione dell’elettrone si Quando l’informazione sulla posizione dell’elettrone si diffonde essa mostra che l’universo è duplice.diffonde essa mostra che l’universo è duplice.In uno dei due universi l’elettrone si trova a destra, In uno dei due universi l’elettrone si trova a destra, nell’altro a sinistra.nell’altro a sinistra.In uno dei due universi un osservatore l’ha misurato a In uno dei due universi un osservatore l’ha misurato a destra, nell’altro a sinistra.destra, nell’altro a sinistra.Le due copie osservatore-particella ora abitano mondi Le due copie osservatore-particella ora abitano mondi diversi, non sanno l’uno dell’altro, e non possono più diversi, non sanno l’uno dell’altro, e non possono più interagire, non possono più scambiare informazione.interagire, non possono più scambiare informazione.Il multiverso permette di spiegare anche l’entanglementIl multiverso permette di spiegare anche l’entanglement

L’universo si biforcaL’universo si biforca

La sovrapposizione nel multiversoLa sovrapposizione nel multiverso

Un multiverso che si Un multiverso che si biforca a causa dello biforca a causa dello scambio di scambio di informazione, informazione, permette di spiegare permette di spiegare anche la fantomatica anche la fantomatica azione a distanza azione a distanza delle particelle delle particelle entangledentangled

Una coppia EPR nel multiversoUna coppia EPR nel multiverso

L’universo è un computer?L’universo è un computer?Nel 2001 , Seth Lioyd, il fisico che identificò nel Nel 2001 , Seth Lioyd, il fisico che identificò nel buco nero l’ultima frontiera dei computer, seguì buco nero l’ultima frontiera dei computer, seguì una logica simile per dedurre quante operazioni una logica simile per dedurre quante operazioni potrebbe aver fatto l’universo visibile.potrebbe aver fatto l’universo visibile.1010120120 operazioni operazioni

Nel 2004 Krauss fece l’altra metà del calcolo e Nel 2004 Krauss fece l’altra metà del calcolo e disse che gliene restavano da fare più o meno disse che gliene restavano da fare più o meno altrettante.altrettante.

La vita si basa sull’elaborazione La vita si basa sull’elaborazione dell’informazione e quindi non può che essere dell’informazione e quindi non può che essere finita.finita.

Tutto avrà termineTutto avrà termine

L’informazione immagazzinata e conservata L’informazione immagazzinata e conservata verrà dispersa in maniera irreversibile , tutta la verrà dispersa in maniera irreversibile , tutta la nostra civiltà andrà perduta.nostra civiltà andrà perduta.

Anche se non potrà mai essere veramente Anche se non potrà mai essere veramente distrutta, l’informazione sarà dispersa, distrutta, l’informazione sarà dispersa, inutilizzabile nel cosmo buio e senza vita.inutilizzabile nel cosmo buio e senza vita.

Quest’informazione così preziosa, capace di Quest’informazione così preziosa, capace di illuminare i misteri più oscuri dell’universo, porta illuminare i misteri più oscuri dell’universo, porta con sé i semi della propria distruzione.con sé i semi della propria distruzione.

BibliografiaBibliografia

C. Seife, La scoperta dell’universo, Bollati

Boringhieri. 2007

Caldirola Casati Tealdi, Corso di fisica per

i Licei Scientifici, Ghisetti e Corvi editori,

1988