Fisica quantistica e scienza olistica - lacamomilla.it · coppie di variabili coniugate che in...

27
Erboristeria La Camomilla Viale Montenero 13 – Milano [email protected] 1 Fisica quantistica e Scienza olistica Meccanica quantistica (da Wikipedia) La meccanica quantistica è una teoria fisica che si è sviluppata e consolidata nella prima metà del XX secolo, per supplire all'inadeguatezza della meccanica classica nello spiegare fenomeni e proprietà quali la radiazione di corpo nero, l'effetto fotoelettrico, il calore specifico dei solidi, gli spettri atomici, la stabilità degli atomi, l'effetto Compton (lo scattering Compton o diffusione Compton o effetto Compton, è un fenomeno di scattering interpretabile come l'urto tra un fotone e un elettrone. Il fenomeno, osservato per la prima volta da Arthur Compton nel 1922, divenne ben presto uno dei risultati sperimentali decisivi in favore della descrizione quantistica della radiazione elettromagnetica): alcuni esperimenti effettuati nei primi trent'anni del XX secolo suggerivano, per esempio, la necessità di introdurre l'ipotesi di un comportamento particellare della luce, oltre a quello classico ondulatorio di eredità maxwelliana, e di postulare l'esistenza di livelli discreti di energia. La meccanica quantistica si distingue in maniera radicale dalla meccanica classica[1] in quanto si limita a esprimere la probabilità[2] di ottenere un dato risultato a partire da una certa misurazione, secondo l'interpretazione di Copenaghen[3], rinunciando così al determinismo assoluto proprio della fisica precedente. Questa condizione di incertezza o indeterminazione non è dovuta a una conoscenza incompleta, da parte dello sperimentatore, dello stato in cui si trova il sistema fisico osservato, ma è da considerarsi una caratteristica intrinseca, quindi ultima e ineliminabile, del sistema e del mondo subatomico in generale. La teoria quantistica, dunque, descrive i sistemi come una sovrapposizione di stati diversi e prevede che il risultato di una misurazione non sia completamente arbitrario, ma sia incluso in un insieme di possibili valori: ciascuno di detti valori è abbinato a uno di tali stati ed è associato a una certa probabilità di presentarsi come risultato della misurazione. Questo nuovo modo di interpretare i fenomeni è stato oggetto di numerose discussioni[4][5] all'interno della comunità scientifica, come testimonia l'esistenza di diverse interpretazioni della meccanica quantistica. L'osservazione ha quindi effetti importanti sul sistema osservato: collegato a questo nuovo concetto si ha l'impossibilità di conoscere esattamente i

Transcript of Fisica quantistica e scienza olistica - lacamomilla.it · coppie di variabili coniugate che in...

Page 1: Fisica quantistica e scienza olistica - lacamomilla.it · coppie di variabili coniugate che in meccanica classica permettevano di predire, attraverso ... Benché la presenza di una

Erboristeria La Camomilla Viale Montenero 13 – Milano

[email protected]

1

Fisica quantistica e Scienza olistica

Meccanica quantistica (da Wikipedia)

La meccanica quantistica è una teoria fisica che si è sviluppata e consolidata nella prima

metà del XX secolo, per supplire all'inadeguatezza della meccanica classica nello spiegare

fenomeni e proprietà quali la radiazione di corpo nero, l'effetto fotoelettrico, il calore

specifico dei solidi, gli spettri atomici, la stabilità degli atomi, l'effetto Compton (lo

scattering Compton o diffusione Compton o effetto Compton, è un fenomeno di scattering

interpretabile come l'urto tra un fotone e un elettrone. Il fenomeno, osservato per la prima

volta da Arthur Compton nel 1922, divenne ben presto uno dei risultati sperimentali decisivi

in favore della descrizione quantistica della radiazione elettromagnetica): alcuni esperimenti

effettuati nei primi trent'anni del XX secolo suggerivano, per esempio, la necessità di

introdurre l'ipotesi di un comportamento particellare della luce, oltre a quello classico

ondulatorio di eredità maxwelliana, e di postulare l'esistenza di livelli discreti di energia.

La meccanica quantistica si distingue in maniera radicale dalla meccanica classica[1] in

quanto si limita a esprimere la probabilità[2] di ottenere un dato risultato a partire da una

certa misurazione, secondo l'interpretazione di Copenaghen[3], rinunciando così al

determinismo assoluto proprio della fisica precedente. Questa condizione di incertezza o

indeterminazione non è dovuta a una conoscenza incompleta, da parte dello

sperimentatore, dello stato in cui si trova il sistema fisico osservato, ma è da considerarsi

una caratteristica intrinseca, quindi ultima e ineliminabile, del sistema e del mondo

subatomico in generale.

La teoria quantistica, dunque, descrive i sistemi come una sovrapposizione di stati diversi e

prevede che il risultato di una misurazione non sia completamente arbitrario, ma sia incluso

in un insieme di possibili valori: ciascuno di detti valori è abbinato a uno di tali stati ed è

associato a una certa probabilità di presentarsi come risultato della misurazione. Questo

nuovo modo di interpretare i fenomeni è stato oggetto di numerose discussioni[4][5]

all'interno della comunità scientifica, come testimonia l'esistenza di diverse interpretazioni

della meccanica quantistica. L'osservazione ha quindi effetti importanti sul sistema

osservato: collegato a questo nuovo concetto si ha l'impossibilità di conoscere esattamente i

Page 2: Fisica quantistica e scienza olistica - lacamomilla.it · coppie di variabili coniugate che in meccanica classica permettevano di predire, attraverso ... Benché la presenza di una

Erboristeria La Camomilla Viale Montenero 13 – Milano

[email protected]

2

valori di coppie di variabili dinamiche coniugate, espressa dal principio di indeterminazione

[6][7].

La meccanica quantistica rappresenta il denominatore comune di tutta la fisica moderna

ovvero della fisica atomica, della fisica nucleare e sub-nucleare (la fisica delle particelle), e

della Fisica Teorica, a testimonianza della sua estrema potenza concettuale-interpretativa

nonché della vasta applicabilità al mondo microscopico.

Introduzione

La meccanica quantistica riunisce un complesso di teorie fisiche formulate nella prima metà

del XX secolo che descrivono il comportamento della materia a livello microscopico, a scale

di lunghezza inferiori o dell'ordine di quelle dell'atomo o ad energie nella scala delle

interazioni interatomiche, dove cadono le ipotesi alla base della meccanica classica. Essa

permette di interpretare e quantificare fenomeni che, nell'opinione della maggior parte dei

fisici contemporanei, non possono essere giustificati dalla meccanica classica, le cui

previsioni sono in questi casi in completo disaccordo con i risultati sperimentali.

Una delle principali peculiarità della meccanica quantistica è data dal fatto che in essa lo

stato e l'evoluzione di un sistema fisico vengano descritti in maniera intrinsecamente

probabilistica. Spesso si ricorre ad una visualizzazione del comportamento di una particella

in termini di "funzione d'onda" o "onda di probabilità". Nei casi più generali, tuttavia, a una

tale visione "pittorica" si può dover sostituire una descrizione ancora più "astratta", in cui la

fase complessa oscillante (l'"onda di probabilità") è associata a grandezze, come lo spin,

senza un equivalente classico, come invece sono la posizione e il momento che

caratterizzano l'usuale funzione d'onda.

La natura assolutamente nuova della probabilità che la meccanica quantistica è costretta ad

introdurre si rende evidente nella differenza fra una miscela statistica, corrispondente al

concetto classico di probabilità, e una sovrapposizione coerente. Uno degli effetti più famosi

che questo nuovo concetto di probabilità racchiude è dato dal cosiddetto principio di

indeterminazione di Heisenberg: esistono coppie di variabili (dette tra loro non compatibili),

come posizione e impulso di una particella, il cui valore non può essere neanche in linea di

principio conosciuto simultaneamente con precisione arbitraria, indipendentemente

dall'accuratezza sperimentale con cui vengono effettuate le misure. In generale, le coppie di

grandezze che in meccanica quantistica risultano non compatibili corrispondono proprio alle

coppie di variabili coniugate che in meccanica classica permettevano di predire, attraverso

Page 3: Fisica quantistica e scienza olistica - lacamomilla.it · coppie di variabili coniugate che in meccanica classica permettevano di predire, attraverso ... Benché la presenza di una

Erboristeria La Camomilla Viale Montenero 13 – Milano

[email protected]

3

le equazioni del moto, lo stato futuro del sistema con precisione arbitraria. Il carattere

probabilistico della meccanica quantistica, cioè, permea questa nuova teoria sin dalle sue

fondamenta.

La meccanica quantistica, alla luce dell'indeterminismo quantistico, elimina anche la

distinzione tra particelle e onde che aveva caratterizzato la fisica del XIX secolo. Da un lato,

infatti, l'evoluzione temporale di un sistema quantistico è un'evoluzione deterministica con

fasi oscillanti — il carattere ondulatorio — di una distribuzione di probabilità; dall'altro, la

risposta alla misura di un'osservabile per un sistema quantistico si presenta in maniera

discreta — il carattere corpuscolare. Così, ad esempio, l'evoluzione temporale non solo di un

fascio luminoso ma anche di un fascio di elettroni, o addirittura di un solo elettrone,

presenta le caratteristiche tipiche delle onde (fenomeni di interferenza e diffrazione). Ma allo

stesso tempo, all'atto della misura di grandezze estensive non si ottiene un flusso continuo

bensì una sequenza di quanti (dal latino quantum, quantità, da cui il nome della teoria), sia

per gli elettroni, che non risultano dunque diffusi in tutto lo spazio come la propria

distribuzione di probabilità ondulatoria, e sia per i fotoni, i quanti del fascio luminoso.

A questa doppia natura ci si riferisce con l'espressione dualismo onda-corpuscolo, termine

tuttora connotato di quel senso di paradosso con cui era stato coniato prima della

formulazione completa della meccanica quantistica, in cui i due aspetti sembravano essere

in irriducibile contraddizione fra loro.

Storia. Il crollo della meccanica classica

All'inizio del XX secolo furono elaborate alcune teorie euristiche (euristica = dal verbo greco

heuriskein, trovare. In generale, euristico è ogni procedimento che permette di condurre a

nuove conoscenze ed a nuove scoperte), che ricorrevano a postulati arbitrari, non deducibili

a partire dai postulati della meccanica classica [8]. Allo sviluppo di questo corpo di regole

formali, indicato con l'espressione vecchia teoria dei quanti (in inglese old quantum theory),

contribuirono principalmente Max Planck, Niels Bohr, Albert Einstein, Peter Debye e Arnold

Sommerfeld.

Meccanica ondulatoria e meccanica delle matrici

Page 4: Fisica quantistica e scienza olistica - lacamomilla.it · coppie di variabili coniugate che in meccanica classica permettevano di predire, attraverso ... Benché la presenza di una

Erboristeria La Camomilla Viale Montenero 13 – Milano

[email protected]

4

Nel 1925-1926, Werner Heisenberg e Erwin Schrödinger svilupparono rispettivamente la

meccanica delle matrici e la meccanica ondulatoria, due formulazioni differenti della

meccanica quantistica. Nella seconda metà degli anni venti, la teoria fu formalizzata, con

l'adozione di postulati fondamentali, da Paul Adrien Maurice Dirac, John Von Neumann e

Hermann Weyl.

Integrale sui cammini

Una rappresentazione ancora differente, nota con il nome di integrale sui cammini, che

riprende ed estende alcuni concetti classici, fu sviluppata nel 1948 da Richard Feynman,

dopo che tecniche simili furono usate, per esempio, per studiare il moto browniano oppure

altri problemi di diffusione. Con questo metodo il moto di una particella si studia valutando

una certa grandezza complessa legata all'azione su tutte le possibili traiettorie che questa

può seguire e sommandole assieme: così facendo si può calcolare la probabilità che la

particella, dopo un tempo assegnato, si sia spostata in una certa posizione. Questo metodo

fornisce anche un mezzo molto immediato per ricavare il principio di minima azione: le

traiettorie "classiche", infatti, sono quelle che effettivamente si sommano, mentre le altre

interferiscono distruttivamente e si elidono.

Descrizione della teoria

In meccanica classica, lo stato di una particella viene definito attraverso il valore esatto

delle due quantità osservabili posizione e impulso (variabili canoniche); in meccanica

quantistica, invece, lo stato di una particella è descritto (nella rappresentazione di

Schroedinger) da una funzione d'onda. Essa non ha un proprio significato fisico, mentre lo

ha il suo modulo quadro, che fornisce la distribuzione di probabilità della osservabile

posizione: per ogni punto dello spazio, assegna la probabilità di trovare la particella in quel

punto, quando si misura la sua posizione. Il significato di questa probabilità può essere

interpretato come segue: avendo a disposizione infiniti sistemi identici, effettuando la stessa

misura su tutti i sistemi contemporaneamente, la distribuzione dei valori ottenuti è proprio il

modulo quadro della funzione d'onda. Similmente, il modulo quadro della trasformata di

Fourier della funzione d'onda fornisce la distribuzione di probabilità dell'impulso della

particella stessa.

Page 5: Fisica quantistica e scienza olistica - lacamomilla.it · coppie di variabili coniugate che in meccanica classica permettevano di predire, attraverso ... Benché la presenza di una

Erboristeria La Camomilla Viale Montenero 13 – Milano

[email protected]

5

In generale, la teoria quantistica dà informazioni sulle probabilità di ottenere un dato valore

quando si misura una quantità osservabile (a volte, si può ottenere un preciso valore con la

probabilità del 100%). Per le proprietà della trasformata di Fourier, tanto più la

distribuzione di probabilità della posizione di una particella è concentrata (la particella

quantistica è ben localizzata), tanto più la distribuzione degli impulsi si allarga, e viceversa.

Si tratta di una manifestazione del principio di indeterminazione di Heisenberg: è

impossibile costruire una funzione d'onda arbitrariamente ben localizzata sia in posizione

che in impulso.

La funzione d'onda che descrive lo stato del sistema può cambiare al passare del tempo. Ad

esempio, una particella che si muove in uno spazio vuoto è descritta da una funzione d'onda

costituita da un pacchetto d'onda centrato in una posizione media. Al passare del tempo il

centro del pacchetto d'onda cambia, in modo che la particella può successivamente essere

localizzata in una posizione differente. L'evoluzione temporale della funzione d'onda è

descritta dall'Equazione di Schrödinger.

Alcune funzioni d'onda descrivono distribuzioni di probabilità che sono costanti nel tempo.

Molti sistemi trattati in meccanica classica possono essere descritti da queste onde

stazionarie. Ad esempio, un elettrone in un atomo non eccitato è descritto classicamente

come una particella che ruota attorno al nucleo dell'atomo, mentre in Meccanica quantistica

essa è descritta da un'onda stazionaria che presenta una determinata funzione di

distribuzione dotata di simmetria sferica rispetto al nucleo. Questa intuizione è alla base del

modello atomico di Bohr.

Benché la presenza di una funzione d'onda non permetta di prevedere a priori il risultato,

ogni misura porta comunque ad ottenere un valore definito (e non per esempio ad un valore

medio). Questo problema, che viene spesso chiamato problema della misura, ha dato vita

ad uno dei più profondi e complessi dibattiti intellettuali della storia della scienza. Qui ci

limiteremo a citare l'approccio standard relativo a questo problema, chiamato

interpretazione di Copenaghen.

Page 6: Fisica quantistica e scienza olistica - lacamomilla.it · coppie di variabili coniugate che in meccanica classica permettevano di predire, attraverso ... Benché la presenza di una

Erboristeria La Camomilla Viale Montenero 13 – Milano

[email protected]

6

Secondo questa interpretazione, quando viene effettuata una misura di un'osservabile, la

parte di funzione d'onda pertinente a quell'osservabile "collassa", (vedi collasso della

funzione d'onda), portando ad una funzione d'onda che fornisce la massima probabilità

(evento certo) al valore ottenuto in quella misura, che viene chiamata autofunzione

dell'osservabile misurato. Questo è interpretato come evidenza del fatto che la misura

perturba il sistema: una volta effettuata, il sistema si troverà certamente nello stato in cui

l'ha lasciato lo strumento di misura (evoluzioni temporali a parte). Tale stato è chiamato

anche autostato dell'osservabile misurata, in sintonia terminologica col fatto che nella

formulazione assiomatica di Dirac-Von Neumann questo stato è rappresentato da un

autovettore dell'operatore lineare autoaggiunto (sullo spazio di Hilbert dei vettori di stato)

che si associa all'osservabile in questione (vedi più avanti).

Ad esempio consideriamo una particella che si muove liberamente nello spazio, con certe

distribuzioni di probabilità per posizione e velocità e supponiamo di misurare la sua

posizione, ottenendo un certo valore x. Allora, si può prevedere che una successiva misura

di posizione (abbastanza vicina nel tempo) porterà certamente allo stesso risultato appena

ottenuto: la funzione d'onda è collassata in un punto, fornendo a quel punto la probabilità

certa.

Il collasso della funzione d'onda all'atto della misura non è descritto dall'equazione di

Schrödinger, che stabilisce solo l'andamento dell'evoluzione temporale. Questa è, infatti,

strettamente deterministica, in quanto è possibile prevedere la forma della funzione d'onda

ad un qualsiasi istante successivo. La natura probabilistica della Meccanica quantistica si

manifesta, invece, all'atto della misura.

Il principio di indeterminazione di Heisenberg porta inoltre al concetto di osservabili

incompatibili: si tratta di coppie di osservabili in cui la conoscenza completa di una delle due

porta alla completa mancanza di conoscenza sull'altra. Nel caso precedente, una misura di

posizione porta alla completa ignoranza sulla velocità. Allo stesso modo sono incompatibili

l'energia e l'intervallo di tempo nel quale tale energia è scambiata. Detto in altre parole, il

collasso della funzione d'onda associata ad un'osservabile, porta ad una funzione di

distribuzione uniforme, su tutto il dominio di definizione, per l'osservabile ad essa

coniugata.

Page 7: Fisica quantistica e scienza olistica - lacamomilla.it · coppie di variabili coniugate che in meccanica classica permettevano di predire, attraverso ... Benché la presenza di una

Erboristeria La Camomilla Viale Montenero 13 – Milano

[email protected]

7

Altre interpretazioni della Meccanica quantistica, diverse dall'interpretazione di Copenaghen,

sono citate alla fine di questo articolo.

Formulazione matematica

(Per approfondire, vedi la voce postulati della meccanica quantistica)

La struttura formale della Meccanica Quantistica è dovuta principalmente a Paul Adrien

Maurice Dirac ed a John von Neumann. Da questa formulazione segue che i possibili stati

cosiddetti "propri" di un sistema quantistico sono rappresentati da vettori unitari (ovvero di

norma pari a 1) identificati a meno di una fase complessa (chiamati vettori di stato), che

fanno parte di uno spazio di Hilbert complesso e separabile (chiamato spazio degli stati).

Volendo includere anche i vettori di norma diversa da 1 dello spazio di Hilbert

nell'identificazione coll'insieme degli stati quantistici, si afferma che ad ogni stato del

sistema corrisponde un raggio dello spazio di Hilbert (cioè una ben precisa classe costituita

da tutti i vettori che differiscono tra loro per un fattore complesso moltiplicativo).

L'evoluzione di uno stato quantistico è descritta dall'equazione di Schrödinger, nella quale

l'hamiltoniana, cioè l'operatore che corrisponde all'energia totale del sistema, riveste un

ruolo centrale.

Ogni grandezza osservabile è rappresentata da un operatore autoaggiunto lineare che

agisce sullo spazio degli stati. Ogni autostato di un osservabile corrisponde ad un preciso

autovettore (normalizzato) dell'operatore, e il suo autovalore corrisponde all'unico valore

che pùo fornire la misura di quell'osservabile in quell'autostato. Se lo spettro dell'operatore

è discreto si dice che l'osservabile può avere soltanto autovalori discreti. Durante una

misurazione la probabilità che un sistema collassi nell'autovalore dell'osservabile misurata è

data dal quadrato del valore assoluto del prodotto interno tra il vettore di stato prima della

misurazione e il vettore corrispondente a quel dato autovalore del quale vogliamo conoscere

la probabilità di presentarsi.

Estensioni della meccanica quantistica

La formulazione originaria non è compatibile con la teoria della relatività di Einstein, tuttavia

i principi della Meccanica Quantistica possono essere reinterpretati entro il quadro della

relatività ristretta, ottenendo la teoria quantistica dei campi.

Page 8: Fisica quantistica e scienza olistica - lacamomilla.it · coppie di variabili coniugate che in meccanica classica permettevano di predire, attraverso ... Benché la presenza di una

Erboristeria La Camomilla Viale Montenero 13 – Milano

[email protected]

8

La teoria quantistica di campo che tratta le interazioni elettromagnetiche è l'elettrodinamica

quantistica (abbrev.: QED) che è, in linea di principio, capace di spiegare sia le interazioni

chimiche che l'interazione tra la materia e la radiazione.

La teoria quantistica delle interazioni forti ha il nome di cromodinamica quantistica (QCD), la

quale si occupa delle interazioni subnucleari: quark e gluoni.

Inoltre le forze elettromagnetiche e la forza nucleare debole possono essere unificate, nella

loro forma quantizzata, in una singola teoria quantistica di campo: la teoria elettrodebole.

L'unificazione della Meccanica Quantistica con la gravità, e dunque con la teoria della

relatività generale, che porterebbe alla Teoria del Tutto o GUT, ha eluso finora gli sforzi dei

ricercatori.

Un filone relativamente nuovo di ricerca per conciliare gravità e MQ è la gravitazione

quantistica a loop, in inglese Loop Quantum Gravity (LQG). Un altro tentativo è

rappresentato dalla teoria delle stringhe.

Applicazioni

Una buona parte delle tecnologie moderne sono basate, per il loro funzionamento, sulla

Meccanica Quantistica. Ad esempio il laser, il microscopio elettronico e la risonanza

magnetica nucleare. Inoltre, molti calcoli di chimica computazionale si basano su questa

teoria.

Molti dei fenomeni studiati in struttura della materia sono quanto-meccanici, e non possono

trovare un modello soddisfacente nella fisica classica. Tra questi fenomeni citiamo la

superconduttività e la semiconduttività. Lo studio dei semiconduttori ha portato

all'invenzione dei diodi e dei transistor, che sono indispensabili per l'elettronica moderna.

Le ricerche più innovative sono, attualmente, quelle che studiano metodi per manipolare

direttamente gli stati quantistici. Molti sforzi sono stati fatti per sviluppare una crittografia

quantistica, che garantirebbe una trasmissione sicurissima dell'informazione in quanto

l'informazione non potrebbe essere intercettata senza essere modificata. Un'altra meta che

si cerca di raggiungere, anche se con più difficoltà, è lo sviluppo di computer quantistici,

basati sul calcolo quantistico che li porterebbe ad eseguire operazioni computazionali con

molta più efficienza dei computer classici. Inoltre, nel 2001 è stato realizzato un nottolino

quantistico funzionante, versione quantistica del nottolino browniano.

Page 9: Fisica quantistica e scienza olistica - lacamomilla.it · coppie di variabili coniugate che in meccanica classica permettevano di predire, attraverso ... Benché la presenza di una

Erboristeria La Camomilla Viale Montenero 13 – Milano

[email protected]

9

Dibattito filosofico

(Per approfondire, vedi la voce Interpretazione della meccanica quantistica: Il celeberrimo

paradosso del gatto di Schrödinger con illustrazione schematica del gatto in sovrapposizione

tra gli stati "gatto vivo" e "gatto morto")

Sin dall'inizio i concetti estremamente controintuitivi della Meccanica Quantistica hanno dato

vita a complessi dibattiti filosofici. Esistono diverse "interpretazioni" della Meccanica

Quantistica che cercano, in modi diversi, di gettare un ponte tra il modo in cui il formalismo

della teoria sembra descrivere il mondo fisico e il comportamento "classico" che esso

esibisce a livello macroscopico. Che questo sopra enunciato sia, effettivamente, un

problema (concettuale e formale), venne messo in luce già nel 1935 quando Erwin

Schrödinger ideò l'omonimo paradosso del gatto. Molto si è discusso, inoltre, su una

peculiarità molto affascinante della teoria: la Meccanica Quantistica sembrerebbe essere

non-locale. Questa caratteristica è stata messa in luce a partire da un altro famoso

"paradosso", quello ideato da Albert Einstein, Podolsky e Rosen, sempre nel 1935, e che

prende nome di paradosso EPR dalle iniziali dei tre fisici.

Le interpretazioni della Meccanica quantistica sono, in altre parole, dei tentativi di risolvere

problemi come quello della misurazione, specificando al contempo una ontologia per la

Meccanica Quantistica che tratti in qualche maniera il problema della non-località.

L'interpretazione di Copenaghen è la più conosciuta e famosa delle interpretazioni in

Meccanica Quantistica, viene denominata, per questo, "interpretazione standard" e la sua

formulazione è stata incorporata anche nei postulati della teoria (vedi postulati della

meccanica quantistica). Questa interpretazione è dovuta alla congiunzione di diverse

riflessioni filosofiche, portate avanti da famosi fisici, tutti collegati, per diversi motivi, alla

città di Copenaghen. I più importanti dei quali sono: Niels Bohr, Heisenberg, Max Born,

Pascual Jordan e Wolfgang Pauli. D'altra parte l'interpretazione di Copenaghen non è stata

mai enunciata, nella forma odierna, da nessuno di questi fisici, anche se le loro speculazioni

hanno diversi tratti in comune con essa. In particolare, la visione di Bohr è molto più

elaborata dell'interpretazione di Copenaghen, e potrebbe anche essere considerata

separatamente come interpretazione della complementarità in Meccanica Quantistica, per la

quale si rinvia alla voce ad essa dedicata.

Page 10: Fisica quantistica e scienza olistica - lacamomilla.it · coppie di variabili coniugate che in meccanica classica permettevano di predire, attraverso ... Benché la presenza di una

Erboristeria La Camomilla Viale Montenero 13 – Milano

[email protected]

10

Albert Einstein, pur avendo contribuito alla nascita della Meccanica Quantistica, criticò

sempre la teoria dal punto di vista concettuale. Per Einstein era inconcepibile che una teoria

fisica potesse essere valida e completa pur descrivendo una realtà in cui esistono delle mere

probabilità di osservare alcuni eventi e in cui queste probabilità non sono statistiche ma

ontologiche. Le critiche di Einstein si riferiscono alla Meccanica Quantistica nella

"interpretazione" di Bohr e della scuola di Copenaghen (all'epoca non c'erano altre

interpretazioni altrettanto apprezzate), ed è in questo contesto che va "letto" il suo

"paradosso EPR".

Einstein non accettava inoltre l'assunto della teoria in base al quale qualcosa esiste solo se

viene osservato. Einstein sosteneva che la realtà (fatta di materia, radiazione, ecc...) sia un

elemento oggettivo, che esiste indipendentemente dalla presenza o meno di un osservatore

e indipendentemente dalle interazioni che può avere con altra materia o radiazione. Bohr, al

contrario, sosteneva che la realtà (dal punto di vista del fisico, chiaramente) esiste o si

manifesta solo nel momento in cui viene osservata anche perché, faceva notare, non esiste

neanche in linea di principio un metodo atto a stabilire se qualcosa esiste mentre non viene

osservato. È rimasta famosa, tra i lunghi e accesi dibattiti che videro protagonisti proprio

Einstein e Bohr, la domanda di Einstein rivolta proprio a Bohr "Allora lei sostiene che la Luna

non esiste quando nessuno la osserva?". Bohr rispose che la domanda non poteva essere

posta perché concettualmente priva di risposta.

L'Interpretazione a Molti Mondi sostiene invece che ad ogni atto di misurazione corrisponde

lo scindersi (ing: splitting) del nostro universo in una miriade di universi paralleli, uno per

ogni possibile risultato del processo di misurazione. Questa interpretazione nasce da un

articolo del 1956 scritto da Hugh Everett III, tuttavia il modo abbastanza ambiguo in cui la

teoria è stata esposta in questo articolo non lo rese famoso. Fu invece "riscoperto" negli

anni settanta da De Witt e Graham che esposero la teoria in maniera più completa e

formalmente soddisfacente.

Nonostante i suoi moltissimi successi la meccanica quantistica non può essere considerata

una teoria definitiva. Alcuni limiti fondamentali della teoria, che erano già ben presenti agli

stessi scienziati che la formularono, sono la sua incompatibilità con la teoria della relatività

Einsteiniana e la sua incapacità di descrivere sistemi dove il numero di particelle presenti

vari nel tempo.

Page 11: Fisica quantistica e scienza olistica - lacamomilla.it · coppie di variabili coniugate che in meccanica classica permettevano di predire, attraverso ... Benché la presenza di una

Erboristeria La Camomilla Viale Montenero 13 – Milano

[email protected]

11

La teoria quantistica dei campi rappresenta un'estensione della meccanica quantistica che

tiene conto degli effetti associati all'invarianza per trasformazioni di Lorentz proprie richiesta

dalla relatività ristretta (tra i quali la non conservazione del numero di particelle) ma ancora

non esiste una estensione della meccanica quantistica che tenga conto della relatività

generale.

L'unificazione delle due teorie, la cosiddetta teoria quantistica della gravitazione è uno degli

obiettivi più importanti per la fisica del XXI secolo. Ovviamente, viste le numerose conferme

sperimentali delle due teorie, la teoria unificata dovrà includere le altre due come

approssimazioni, quando le condizioni ricadono nell'uno o nell'altro caso.

Curiosità

Nel 1906 Joseph John Thomson ricevette il premio Nobel per aver identificato, durante i suoi

studi sulla radioattività, la natura corpuscolare dei raggi beta (costituiti da elettroni). Nel

1937, 31 anni più tardi, suo figlio George Paget Thomson ricevette (condividendolo con

Clinton Davisson) a sua volta il premio Nobel per avere dimostrato le proprietà ondulatorie

dell'elettrone.

Cronologia essenziale

* 1900: Max Planck introduce l'idea che l'emissione e l'assorbimento di energia

elettromagnetica siano quantizzate, riuscendo così a giustificare teoricamente la legge

empirica che descrive la dipendenza dell'energia della radiazione emessa da un corpo nero

dalla frequenza.

* 1905: Einstein spiega l'effetto fotoelettrico sulla base dell'ipotesi che l'energia del

campo elettromagnetico sia trasportata da quanti di luce (che nel 1926 saranno chiamati

fotoni).

* 1913: Bohr interpreta le linee spettrali dell'atomo di idrogeno, ricorrendo alla

quantizzazione del moto orbitale dell'elettrone.

* 1915: Sommerfeld generalizza i precedenti metodi di quantizzazione, introducendo le

cosiddette regole di Bohr-Sommerfeld.

I succitati risultati costituiscono la vecchia teoria dei quanti.

Page 12: Fisica quantistica e scienza olistica - lacamomilla.it · coppie di variabili coniugate che in meccanica classica permettevano di predire, attraverso ... Benché la presenza di una

Erboristeria La Camomilla Viale Montenero 13 – Milano

[email protected]

12

* 1924: Louis de Broglie elabora una teoria delle onde materiali, secondo la quale ai

corpuscoli materiali possono essere associate proprietà ondulatorie. È il primo passo verso

la meccanica quantistica vera e propria.

* 1925: Heisenberg formula la meccanica delle matrici.

* 1926: Schrödinger elabora la meccanica ondulatoria, che egli stesso dimostra

equivalente, dal punto di vista matematico, alla meccanica delle matrici.

* 1927: Heisenberg formula il principio di indeterminazione; pochi mesi più tardi prende

forma la cosiddetta interpretazione di Copenaghen.

* 1927: Dirac applica alla meccanica quantistica la relatività ristretta; fa un uso diffuso

della teoria degli operatori (nella quale introduce la famosa notazione bra-ket).

* 1932: John von Neumann assicura rigorose basi matematiche alla formulazione della

teoria degli operatori.

* 1940: Feynman, Dyson, Schwinger e Tomonaga formulano l'elettrodinamica quantistica

(QED, Quantum electrodynamics), che servirà come modello per le successive teorie di

campo.

* 1956: Everett propone l'interpretazione dei 'molti mondi'.

* 1960: comincia la lunga storia della cromodinamica quantistica (QCD, Quantum

chromodynamics).

* 1975: Polizter, David Gross and Frank Wilczek formulano la QCD nella forma

attualmente accettata.

* 1980: Higgs, Goldstone, Glashow, Weinberg e Salam mostrano, indipendentemente tra

loro ma prendendo spunto da un lavoro di Schwinger, che la forza debole e la QED possono

essere unificate nella teoria elettrodebole.

* 1982: un gruppo di ricercatori dell'Istituto Ottico di Orsay, diretto da Alain Aspect,

conclude con successo una lunga serie di esperimenti che mostrano una violazione della

disuguaglianza di Bell, confermando dunque le previsioni teoriche della meccanica

quantistica.

Page 13: Fisica quantistica e scienza olistica - lacamomilla.it · coppie di variabili coniugate che in meccanica classica permettevano di predire, attraverso ... Benché la presenza di una

Erboristeria La Camomilla Viale Montenero 13 – Milano

[email protected]

13

Note

1. ^ «Abbiamo qui un impressionante e generale esempio della caduta della meccanica

classica - non solamente delle sue leggi del moto, ma un'inadeguatezza dei suoi concetti nel

fornirci una descrizione degli eventi atomici» - P.A.M. Dirac - op. cit.

2. ^ , «La nuova teoria afferma che ci sono esperimenti per i quali il risultato esatto è

fondamentalmente impredicibile e che in questi casi bisogna accontentarsi di calcolare la

probabilità dei vari risultati» - Richard Feynman - Quantum Mechanics and path integrals -

R. Feynmann, A. Hibbs - McGraw Hill Company 1965

3. ^ " Questa interpretazione non discende direttamente dall'equazione di Schrödinger

[l'equazione fondamentale della meccanica ondulatoria, Ndt]. Come trattare con queste

asserzioni [l'interpretazione probabilistica della meccanica quantistica, NdT] è un problema

che riguarda la fondazione della meccanica quantistica. Voglio insistere ancora una volta

che, comunque si interpreti l'origine delle regole della meccanica quantistica, funzionano e,

in ultima analisi, questo è tutto ciò che conta», S. Gasiorowicz - Quantum Physics - 3ed. -

Wiley and Sons

4. ^ Riferendosi a questa nuovo modo di interpretare i fenomeni e alle difficoltà di

comprensione che esso presenta a causa della sua profonda differenza con i modelli della

meccanica classica P.A.M. Dirac disse: «[...] dovremmo ricordare che il principale obiettivo

delle scienze fisiche non è la fornitura di modelli, ma la formulazione di leggi che governano

i fenomeni e l'applicazione di queste leggi per la scoperta di nuovi fenomeni. Se un modello

esiste è molto meglio, ma il fatto che esista o meno è una questione di secondaria

importanza» - P.A.M. Dirac - op. cit.

5. ^ «Se ci allontaniamo dal determinismo classico, introduciamo nella descrizione della

Natura una notevole complicazione, altamente indesiderabile ma inevitabile» - P.A.M. Dirac

- op. cit.

6. ^ «Dobbiamo assumere che c'è un limite alla precisione dei nostri poteri di

osservazione e alla piccolezza del disturbo [cha accompagna l'osservazione, NdT] - un limite

che è inerente alla natura delle cose e non può essere superato da tecniche migliorate o

dall'aumento dell'abilità da parte dell'osservatore» - P.A.M. Dirac - op. cit.

7. ^ «[...] una conseguenza della precedente discussione è che dobbiamo rivedere la

nostra idea di causalità. La causalità si applica a sistemi che sono lasciati indisturbati». -

P.A.M. Dirac - op. cit.

Page 14: Fisica quantistica e scienza olistica - lacamomilla.it · coppie di variabili coniugate che in meccanica classica permettevano di predire, attraverso ... Benché la presenza di una

Erboristeria La Camomilla Viale Montenero 13 – Milano

[email protected]

14

8. ^ A proposito della legge di combinazione di Ritz che caratterizzava gli spettri atomici,

P.A.M. Dirac commenta: «Questa legge è del tutto incomprensibile dal punto di vista

classico». - The principles of quantum mechanics - 4ª ed. Oxford Clarendon Press 1958 -

Cap. 1 pag. 2

Bibliografia

* Albert Messiah, Mécanique quantique, tome 1, Dunod, 1966.

* Paul Dirac, I principi della meccanica quantistica, Bollati Boringhieri, 1971.

* John von Neumann, Mathematical foundations of Quantum Mechanics, Princeton

University Press, 1955.

* Stephen Gustafson; Israel M. Sigal, Mathematical concepts of quantum mechanics,

Springer, 2006.

* Franz Schwabl, Quantum mechanics, Springer, 2002.

* Franco Strocchi, An introduction to the mathematical structure of quantum mechanics,

a short course for mathematicians, World Scientific Publishing, 2005.

* Lev D.Landau; Evgenij M. Lifsits, Meccanica Quantistica Teoria non relativistica, Roma,

Editori riuniti, II Edizione marzo 1994.

* L. Pauling e E. B. Wilson Introduction To Quantum Mechanics With Applications To

Chemistry (McGrawHill, New York, 1935)

* S. Dushman The Elements of Quantum Mechanics (John Wiley & Sons, New York,

1938)

* M. Planck, L. Silberstein e H. T. Clarke The origin and development of the quantum

theory (Clarendon Press, Oxford, 1922)

* F. Reiche, H. Hatfield, e L. Henry The quantum theory (E. P. Dutton & co., New York,

1922)

* J. F. Frenkel Wave Mechanics: Advanced General Theory (Clarendon Press, Oxford,

1934)

* N. F. Mott Elements of Wave Mechanics (Cambridge University Press, 1958)

* Gian Carlo Ghirardi, Un'occhiata alle carte di Dio, Net, 1997.

* V. Moretti Teoria Spettrale e Meccanica Quantistica. Operatori in Spazi di Hilbert

(Springer-Verlag, 2010)

Page 15: Fisica quantistica e scienza olistica - lacamomilla.it · coppie di variabili coniugate che in meccanica classica permettevano di predire, attraverso ... Benché la presenza di una

Erboristeria La Camomilla Viale Montenero 13 – Milano

[email protected]

15

Scienza olistica (da Wikipedia)

La scienza olistica è un paradigma scientifico che enfatizza lo studio dei sistemi complessi.

Non è una disciplina scientifica in sé stessa, ma definisce piuttosto un approccio filosofico in

cui viene considerato il principio di emergenza nell'applicare il metodo scientifico, spesso

utilizzando un metodo ampiamente interdisciplinare o multidisciplinare. Questo approccio è

in contrasto con la tradizione puramente analitica, che si propone di interpretare i sistemi

complessi dividendoli nelle loro componenti e studiandone separatamente le proprietà.

Aspetti centrali dell'approccio olistico

Il termine "scienza olistica" è stato usato come categoria per includere numerosi campi di

ricerca scientifica. Questi campi, considerati potenzialmente olistici, hanno alcune

caratteristiche in comune. In primo luogo, sono multidisciplinari. Secondo, sono incentrati

sul comportamento dei sistemi complessi. Terzo, riconoscono il meccanismo del feedback

tra sistemi come elemento cruciale per la comprensione del loro comportamento. Il Santa

Fe Institute, un centro di ricerca olistica negli USA, esprime così questo concetto:

Le due caratteristiche principali dello stile di ricerca del SFI sono l'indirizzo verso un

approccio multidisciplinare e l'enfasi sullo studio di problemi che prevedono interazioni

complesse tra le loro parti costituenti.

Opposizione al riduzionismo

Alcuni sostenitori dell'olismo considerano la scienza ortodossa come scienza riduzionista ed

il paradigma riduzionista come riduzionismo sfrenato. Questa definizione allude alla

tendenza della scienza classica a procedere con un approccio modulare: a dividere, cioè, un

sistema in parti più semplici da studiare. La convinzione dell'olismo è che può esistere una

differenza qualitativa tra un sistema e la somma delle sue parti: la suddivisione in moduli

può portare all'errore. L'approccio quindi si diversifica non tanto per l'oggetto dello studio,

quanto per i metodi e le basi scelte per studiarlo.

Detto questo, i metodi olistici generalmente non sono in contrapposizione al metodo

scientifico classico. In particolare nel caso in cui gli scienziati olistici provengano da un

Page 16: Fisica quantistica e scienza olistica - lacamomilla.it · coppie di variabili coniugate che in meccanica classica permettevano di predire, attraverso ... Benché la presenza di una

Erboristeria La Camomilla Viale Montenero 13 – Milano

[email protected]

16

background scientifico standard, l'approccio olistico tende ad essere una sintesi dei due. Ad

esempio, la psicologia della Gestalt nasce a partire dalla psicologia sperimentale classica.

Esempi di campi di studio scientifico olistico

Molte discipline scientifiche sono influenzate dal paradigma olistico. In alcune l'olismo è

ampiamente accettato come corrente principale, mentre in altre esso è considerato

protoscientifico, se non pseudoscientifico.

Dinamiche dei sistemi

Nello studio delle dinamiche dei sistemi, che nasce al MIT, il metodo scientifico è

organizzato secondo un paradigma olistico, ma i risultati della scienza riduzionista vengono

utilizzati per definire le relazioni tra variabili statiche nella procedura di modelling e quindi

per consentire la simulazione delle dinamiche del sistema studiato.

Teoria della complessità

La ricerca sulla teoria della complessità, fortemente improntata in senso olistico, è iniziata

negli anni Ottanta al Santa Fe Institute, che è tuttora leader nel campo.

Scienze cognitive

Il campo delle scienze cognitive, che hanno come oggetto di studio la mente e l'intelligenza,

presenta alcune forme di approccio olistico. Questo è ad esempio il caso della teoria

unificata della cognitività di Allen Newell e di molte altre, che si basano sul concetto di

emergenza, intesa come l'interrelazione di molte entità che vanno a costituire un insieme

funzionale. Al contrario, gli approcci non olistici funzionalisti in questo campo includono ad

esempio il paradigma della modularità della mente. Le scienze cognitive non si limitano solo

a studiare la mente umana: esistono anche ricerche scientifiche olistiche sulla cognitività

animale (Mark Bekoff).

Reti neurali e intelligenza artificiale

Page 17: Fisica quantistica e scienza olistica - lacamomilla.it · coppie di variabili coniugate che in meccanica classica permettevano di predire, attraverso ... Benché la presenza di una

Erboristeria La Camomilla Viale Montenero 13 – Milano

[email protected]

17

Un altro campo di ricerca olistica riguarda il tentativo di simulare il cervello umano e di

costruire sistemi che funzionino alla stessa maniera. Questa disciplina viene chiamata

intelligenza artificiale: in particolare il sotto-campo delle reti neurali viene considerato

olistico, poiché si basa sull'assunto che le connessioni e i feedback tra nodi semplici collegati

in un sistema possano dare origine ad un comportamento intelligente o comunque basato

sulla cognitività.

Altri esempi

* L'ecologia, o scienza ecologica, può essere intesa come lo studio della biosfera come

risultato delle interrelazioni tra popolazioni, comunità, ecosistemi.

* Lo studio dei cambiamenti climatici può essere considerato uno studio olistico, poiché il

clima (e la Terra stessa) è un sistema complesso al quale non si può applicare un metodo di

studio scientifico con le tecnologie attualmente a disposizione.

* È in atto un progetto chiamato Progetto di Coscienza Globale (Global Consciousness

Project) che utilizza una rete fisica di generatori di numeri casuali per registrare eventi di

importanza globale, allo scopo di valutare l'ipotesi che esista una sorta di "coscienza umana

collettiva" in azione nel mondo.

* Nel 1810, Johann Wolfgang von Goethe pubblicò un libro, La Teoria dei Colori (Das

Farbenlehre), che criticava radicalmente non solo i principi di ottica newtoniana dominanti a

quel tempo, ma anche l'intera metodologia illuminista della scienza riduzionista. Nonostante

la teoria non sia stata ben accettata dagli scienziati del tempo, Goethe, uno degli

intellettuali più importanti dell'Europa moderna, la considerava il suo risultato più

importante. I teorici e gli scienziati olistici di oggi come Rupert Sheldrake considerano La

teoria dei Colori uno dei migliori esempi di scienza olistica.

Page 18: Fisica quantistica e scienza olistica - lacamomilla.it · coppie di variabili coniugate che in meccanica classica permettevano di predire, attraverso ... Benché la presenza di una

Erboristeria La Camomilla Viale Montenero 13 – Milano

[email protected]

18

Scienza olistica in ambito accademico

Probabilmente a causa della natura multidisciplinare dell'approccio olistico, c'è voluto del

tempo prima che le istituzioni accademiche si aprissero alle idee olistiche. Alcune università

hanno aperto centri dedicati a discipline in cui il paradigma olistico è predominante. Tra

queste possiamo citare la University of Michigan (Center for the Study of Complex

Systems), la Princeton University (il Global Consciousness Project), la Rice University

(Cognitive Sciences Program), e la London Metropolitan University (Centre for Postsecular

Studies). Lo Schumaker College, nel Regno Unito, offre un corso di laurea in Scienza

Olistica. Esistono anche numerose istituzioni accademiche non universitarie dedicate alla

scienza olistica o aperte alle idee olistiche, ad esempio il Santa Fe Institute e la Scientific

and Medical Network in Europa.

Opposizione alla scienza olistica

La scienza olistica è controversa. Secondo alcuni si tratta di pseudoscienza, poiché non

applica rigorosamente il metodo scientifico nonostante usi un linguaggio apparentemente

scientifico. Il giornalista scientifico John Horgan ha espresso questo punto di vista in un libro

(The End of Science, 1996). Egli vede nella scienza olistica un modello di "criticalità

autoorganizzata" che è "meramente una descrizione, una delle tante, delle fluttuazioni

casuali, del rumore di fondo che permea la natura." Dal suo punto di vista questo modello

"non può generare né specifiche predizioni riguardo alla natura, né risultati significativi".

Bibliografia

* Alberto F. De Toni, Luca Comello. Prede o ragni. q:Prede o ragni

* Paul Davies and John Gribbin. The Matter Myth: Dramatic Discoveries That Challenge

Our Understanding of Physical Reality. Amazon link.

* Article "What is the Proper Relationship of Holistic and Reductionist Science?" by Karl

North

* Article "The Fine Line: (W)holism and Science" by Annemarie Colbin, Ph.D.

* Article "A New Image of Cosmos & Anthropos: From Ancient Wisdom to a Philosophy of

Wholeness" by Michael R. Meyer

* Excerpts from Holistic Science - towards a second Renaissance by R.J.C. Wilding

(unpublished book in process)

Page 19: Fisica quantistica e scienza olistica - lacamomilla.it · coppie di variabili coniugate che in meccanica classica permettevano di predire, attraverso ... Benché la presenza di una

Erboristeria La Camomilla Viale Montenero 13 – Milano

[email protected]

19

* Article "Concerning the Spiritual in Art and Science" by Mike King (available on-line)

* Article "Patterns of Wholeness: Introducing Holistic Science" by Brian Goodwin, from

the journal Resurgence

* Article "From Control to Participation" by Brian Goodwin, from the journal Resurgence

* Introduction to Goethe's Way of Science: A Phenomenology of Nature, edited by David

Seamon and Arthur Zajonc. State University of New York Press, 1998

Page 20: Fisica quantistica e scienza olistica - lacamomilla.it · coppie di variabili coniugate che in meccanica classica permettevano di predire, attraverso ... Benché la presenza di una

Erboristeria La Camomilla Viale Montenero 13 – Milano

[email protected]

20

Olismo (da Wikipedia)

L'Olismo (dal greco όλος, cioè "la totalità") è una posizione filosofica basata sull'idea che le

proprietà di un sistema non possano essere spiegate esclusivamente tramite le sue

componenti. Relativamente a ciò che può essere chiamato "olistico", per definizione, la

sommatoria funzionale delle parti è sempre maggiore/differente della somma delle

prestazioni delle parti prese singolarmente. Un tipico esempio di struttura olistica è

l'organismo biologico, perché un essere vivente, in quanto tale, va considerato sempre

come un'unità-totalità non esprimibile con l'insieme delle parti che lo costituiscono. Ma

anche una macchina, in molti casi, non essendo esprimibile come una sommatoria

funzionale delle sue parti, deve essere considerata olistica. Di un oggetto che vola, che

resta e si muove per aria com'è un aeroplano, ad esempio, è difficile dire che funzioni come

"somma dei suoi componenti". Esso infatti, come sommatoria funzionale delle sue parti, non

sarebbe identificabile con un "oggetto che vola".

La parola, insieme all'aggettivo olistico, è stata coniata negli anni venti da Jan Smuts (1870-

1950) uomo politico, intellettuale e filosofo sudafricano, autore di Holism and Evolution

("Olismo ed evoluzione") del 1926. Essendo Smuts un convinto evoluzionista, l'olismo è

secondo lui anche esprimibile come il frutto strutturale di un' "evoluzione emergente", dove

la complessità strutturale che ne deriva in un ente non è riducibile ai suoi aggregati.

Secondo l'Oxford English Dictionary, Smuts ha definito l'olismo come «...la tendenza, in

natura, a formare interi che sono più grandi della somma delle parti attraverso l'evoluzione

creativa».

L'olismo, esprimibile anche come non-riduzionismo, è a volte descritto come l'opposto del

riduzionismo, nonostante i sostenitori del riduzionismo scientifico affermino che sia più

giusto considerarlo l'opposto del riduzionismo sfrenato. Può anche essere considerato

opposto all'atomismo, per quanto l'uno non escluda affatto l'altro. Gli atomi, infatti, come

elementi-base del complesso, non escludono affatto che l'assemblato possegga prestazioni

superiori alla somma delle proprietà degli assemblati. Ma quando l'assemblato non esista

più in quanto tale sono gli assemblati a riprendere esistenza autonoma ed essere

nuovamente disponibili per nuovi assemblaggi "emergenti".

Page 21: Fisica quantistica e scienza olistica - lacamomilla.it · coppie di variabili coniugate che in meccanica classica permettevano di predire, attraverso ... Benché la presenza di una

Erboristeria La Camomilla Viale Montenero 13 – Milano

[email protected]

21

La dicotomia concettuale olismo/atomismo è pretestuosa e filosoficamente priva di

fondamento, trattandosi semplicemente di "livelli differenti" di aggregazione della materia.

Una materia che allo stato elementare (particelle fermioniche e bosoniche) ha certe

proprietà che non sono più quelle dei "complessi" che le particelle elementari formano,

dapprima a livello di atomi, poi di molecole, poi di macromolecole, e infine di "corpi

complessi" e macroscopici come sono gli esseri viventi.

I precursori

Per quanto l'olismo nasca in Occidente soltanto nel XVII secolo con il panteismo di Spinoza,

esso fonda le filosofie orientali sin dal XIII secolo a.C. Le filosofie-teologie indiane sono

infatti tutte olistiche, e l'olismo è uno degli elementi di base di tutta la speculazione

orientale, quale si ritrova anche in Cina nel Taoismo, che si origina nel VI secolo a.C. circa.

Quindi, la sua identificazione e definizione ha luogo in Occidente con grande ritardo,

solamente dal XX secolo, basandosi su una tradizione che è riferibile soltanto al

Neoplatonismo (III-VI secolo) e in particolare in Plotino (III secolo). Tradizione assai debole

quindi nel mondo giudaico-cristiano, se si esclude, appunto, Baruch Spinoza e prima di lui

Giordano Bruno. Spinoza con un'originalissima interpretazione della Bibbia si oppone al

dualismo cartesiano con il suo panenteismo (Dio è il Tutto). Più tardi, in qualche misura,

anche Johann Wolfgang von Goethe che raccoglieva suggestioni mistico-olistiche del

pensiero tardo-medievale può essere considerato un olista. Egli traduce infatti nella sua

teoria dei colori, dove la luce bianca (come sommatoria dei differenti colori dell'iride) non

sarebbe considerabile come mera somma delle frequenze elettromagnetiche dei suoi

componenti, un concetto olistico che il Romanticismo tende a rivitalizzare.

Tipi di olismo

Essendo un approccio generale o forma di pensiero, l'olismo si può applicare a molte

discipline. L'olismo ontologico, ad esempio, sostiene che la realtà è fondamentalmente fatta

di interi. L'olismo confermativo nella filosofia della scienza, d'altro canto, significa

semplicemente che le teorie scientifiche dovrebbero essere confermate o confutate nella

loro interezza, piuttosto che in singoli aspetti (si veda la Tesi di Duhem-Quine). Altre forme

di olismo includono l'olismo sociale, metodologico, etico, semantico, di significato e

tipologico. Quanto al cosiddetto olismo originario, si tratta di una scienza dei cicli e le sue

Page 22: Fisica quantistica e scienza olistica - lacamomilla.it · coppie di variabili coniugate che in meccanica classica permettevano di predire, attraverso ... Benché la presenza di una

Erboristeria La Camomilla Viale Montenero 13 – Milano

[email protected]

22

più grandi applicazioni si hanno proprio nelle pratiche orientali come l'agopuntura (da

S.Campagna, Il popolo degli specchi, Zona Editrice, settembre 2008)

Olismo in fisica

In fisica quantistica, i fenomeni sembrano nascere solo all'interno di sistemi e non possono

essere spiegati esclusivamente come interazione delle singole parti del sistema. Per alcuni

osservatori, questo indica che è necessario un approccio non-riduzionista. L'interpretazione

della meccanica quantistica di David Bohm vede l'universo come un ologramma in

movimento, che egli chiama olomovimento. Un'altra interpretazione è il principio olografico

per cui un universo a 4 dimensioni può essere visto come un ologramma in cinque. Ad ogni

modo, sia la meccanica quantistica che la relatività generale sono teorie non-riduzioniste, in

quanto comprendono relazioni non-lineari tra le parti. Il contributo maggiore arriva però

dalla nascita della teoria del caos, dalla quale deriva la più moderna e generale teoria della

complessità. Base fondante di questa teoria è che esistano alcune proprietà emergenti non

identificabili nel singolo costituente di un sistema ma derivanti dall'interazione dei

costituenti stessi. La concezione olistica del mondo trova consistenza nel fatto che ogni

interazione tra sistemi fisici porta ad uno stato entangled che implica una perdita di identità

dei sistemi interagenti. L'universo è un "unbroken whole" le cui parti non hanno più

un'identità.

Olismo ontologico

Nell'opera “Il fantasma nel sistema”, Arthur Koestler ha teorizzato che l'esistenza consiste in

una vasta gerarchia di sottoinsiemi, detti oloni, che egli chiama olarchia. I tipi di insiemi

costituiscono i livelli di organizzazione del sistema. Questi livelli includono, ad esempio,

quark, protoni, atomi, molecole, organelli, cellule, tessuti, organismi, popolazioni. Quindi,

un vasto organismo su larga scala come la biosfera non può essere compreso solo

studiandone gli elementi, ma deve essere visto come un'entità a sé e studiato attraverso i

differenti livelli gerarchici, considerando le relazioni tra i diversi elementi. Alcuni paragonano

l'ontologia di Koestler alla Grande Catena dell'Essere.

Page 23: Fisica quantistica e scienza olistica - lacamomilla.it · coppie di variabili coniugate che in meccanica classica permettevano di predire, attraverso ... Benché la presenza di una

Erboristeria La Camomilla Viale Montenero 13 – Milano

[email protected]

23

Il filosofo Ken Wilber ha approfondito notevolmente la teoria di Koestler. Secondo lui "ci

sono infinite tartarughe in alto e in basso", per dire che le gerarchie di sottoinsiemi

continuano nell'infinitamente grande e nell'infinitamente piccolo. Nel suo libro Sesso,

Ecologia, Spiritualità, Wilber definisce 20 caratteristiche che tutti gli oloni hanno in comune.

Queste includono le proprietà di autotrascendenza, autodissoluzione, e, a vari gradi,

coscienza. Il pensiero dei sistemi è strettamente correlato all'olismo ontologico. Secondo la

teoria dei sistemi, i fenomeni come la vita, la mente e la coscienza sorgono solo all'interno

di sistemi. Questo significa che non possono essere spiegati soltanto dallo studio delle

cellule, degli atomi o delle particelle subatomiche, così come il sistema circolatorio non può

essere spiegato solo in riferimento alle cellule del sangue o alle cellule muscolari.

Olismo semantico

La dottrina filosofica che discute delle condizioni metafisicamente necessarie per cui qualche

cosa abbia un significato o un contenuto.

Olismo del contenuto

La dottrina che sostiene che le proprietà quali "avere un contenuto" sono olistiche, nel senso

che nessuna espressione in un linguaggio può possederle a meno che molte altre (non

sinonimi di questa) la posseggano.

Olismo antropologico

La dottrina che sostiene vi sia una connessione interna tra la proprietà "essere un simbolo"

e il fatto di giocare un ruolo in un sistema di convenzioni, pratiche, rituali ecc. di tipo non

linguistico.

Si può anche ipotizzare la condizione opposta: proprio "l'essere un simbolo" impedisce di

giocare un ruolo effettivo nel sistema di convenzioni, poiché altrimenti quel simbolo

apparterebbe alla stessa gerarchia logica dell'intero.

Page 24: Fisica quantistica e scienza olistica - lacamomilla.it · coppie di variabili coniugate che in meccanica classica permettevano di predire, attraverso ... Benché la presenza di una

Erboristeria La Camomilla Viale Montenero 13 – Milano

[email protected]

24

Olismo delle traduzioni

La posizione di chi sostiene che proprietà come "avere lo stesso significato di una formula

nel linguaggio X" sono proprietà olistiche.

Olismo tipologico

Nella classificazione e nella tipologia, olismo significa che solo con alcune caratteristiche ben

scelte, un oggetto o un sistema può essere riconosciuto come un tipo. Il suolo, la

vegetazione, i biomi sono comunemente considerati insiemi e possono quindi essere

classificati tramite una serie di caratteristiche diagnostiche (vedi ad esempio classificazione

ecologica).

Olismo in psicologia

Ken Wilber ed i teorici della Spiral Dynamics considerano l'olismo come un particolare livello

transpersonale dello sviluppo umano, conseguente al livello sistemico o integrale. Nella

teoria della Spiral Dynamics, l'olismo è il livello più avanzato di sviluppo umano finora

documentato. Wilber vede anche livelli più elevati, mistici.

Olismo in filosofia

Olismo, nel filosofo Aristotele, significa che corpo e mente sono un tutt'uno.

Olismo in medicina

Si definisce olistico un approccio integrativo alla medicina che intende indagare le cause

psicologiche e spirituali che si accompagnerebbero all'insorgere delle malattie, attribuendo

ai sintomi che il corpo manifesta un linguaggio simbolico.

L'olismo si articola nel campo della medicina con una posizione denominata "salute globale",

orientata allo studio dell'unità umana nelle sue molteplici dimensioni. Il modello olistico di

essere umano si sviluppa come sintesi di antiche tradizioni mediche e scienze moderne.

Page 25: Fisica quantistica e scienza olistica - lacamomilla.it · coppie di variabili coniugate che in meccanica classica permettevano di predire, attraverso ... Benché la presenza di una

Erboristeria La Camomilla Viale Montenero 13 – Milano

[email protected]

25

La salute globale non è vista come semplice assenza di malattia ma un benessere globale di

corpo, mente, società e ambiente e anche come un'evoluzione psicofisica [1].

Esistono numerosi autori indipendenti che possono essere ascritti a questa corrente di

pensiero, il più noto dei quali sono il medico austriaco Rudiger Dahlke, la biologa canadese

Claudia Rainville e il controverso medico tedesco Ryke Geerd Hamer.

Storia

È fin dagli albori della scienza medica che si riflette sul rapporto psiche/corpo. Bisognerà,

però, attendere la fine dell'Ottocento perché emergano con maggiore chiarezza i temi

centrali propri della medicina olistica. Oggi vengono considerati precursori dei vari approcci

olistici psicoanalisti come Georg Groddeck (1866 - 1934), naturopati come Edward Bach

(1886 – 1936) e teologi come Mary Baker Eddy (1821 – 1910).

Olismo in agricoltura

Alcuni concetti tipicamente olistici sull'interazione di vari aspetti tipica dei sistemi complessi

sono stati fatti propri dalla permacultura, l'insieme di pratiche agronomiche che approccia

l'agricoltura cercando di mimare i processi presenti in natura.

Risposte all'olismo

L'olismo, in particolare nelle sue forme metafisiche, è controverso. Molti scienziati e filosofi

considerano che alcuni di questi concetti siano meno significativi di quanto ritengano i

sostenitori dell'olismo. Altri li giudicano come non corretti o come pseudoscienza. Alcune

forme come l'olismo epistemologico e confermativo, sono le correnti principali della filosofia

contemporanea, senza contare che i fisici sono alla ricerca della Teoria del tutto, olistica di

nome e di fatto. Inoltre, come ricordato sopra, sia la meccanica quantistica che la relatività

generale sono teorie non riconducibili al riduzionismo cartesiano, in quanto le correlazioni

tra le parti sono non-lineari e non-locali.

Page 26: Fisica quantistica e scienza olistica - lacamomilla.it · coppie di variabili coniugate che in meccanica classica permettevano di predire, attraverso ... Benché la presenza di una

Erboristeria La Camomilla Viale Montenero 13 – Milano

[email protected]

26

Note

1. ^ Introduzione alla salute globale, www.enciclopediaolistica.com

Il punto di svolta (da Wikipedia)

Il punto di svolta - Scienza, società e cultura emergente –

Titolo originale The turning point - Science, society and the rising culture.

Autore Fritjof Capra - 1ª ed. originale 1982

Genere Saggio -

Sottogenere Scientifico / filosofico

Il punto di svolta è il secondo saggio pubblicato da Fritjof Capra. Scritto durante la crisi

economica e sociale dei primi anni 1980, il libro vuole tracciare un parallelo tra la crisi della

fisica nei primi anni del XX secolo, e l'incapacità delle società contemporanee di far fronte a

problemi di portata sistemica e globale come quelli economici ed ecologici.

In questo senso, Il punto di svolta prosegue l'analisi iniziata dal precedente: Il Tao della

fisica.

Nell'analisi vengono esaminate le fondamenta della cultura occidentale, basate sul

meccanicismo e sulla visione cartesiana, derivate dalle teorie di Locke, Descartes e Bacone,

le quali portano alla stessa fisica classica.

La tesi del libro è che, come la fisica ha dovuto abbandonare la visione riduzionista per

indagare l'infinitamente piccolo e l'infinitamente grande (teoria dei quanti e relatività), lo

stesso dovrebbero fare medicina, biologia, sociologia ed economia. Nel libro è presente una

chiara denuncia alle posizioni dello stile di vita occidentale, che non rispettano né le persone

né le convenzioni sociali, ma incentrano il loro interesse egoisticamente sul singolo, sia

come produttore, sia come consumatore. La critica di Capra non si rivolge esclusivamente al

capitalismo, ma anche al marxismo ed al socialismo.

Page 27: Fisica quantistica e scienza olistica - lacamomilla.it · coppie di variabili coniugate che in meccanica classica permettevano di predire, attraverso ... Benché la presenza di una

Erboristeria La Camomilla Viale Montenero 13 – Milano

[email protected]

27

Pur datato, il libro anticipa in effetti alcuni mutamenti di paradigma, nel senso di Kuhn, poi

effettivamente verificatisi: nelle scienze cognitive, con la visione di unità mente-corpo; nelle

scienze biologiche, con il crollo dell'assioma genetico che asserisce "un gene, una proteina";

nelle scienze sociali ed economiche, con l'incapacità di prevedere crisi e tracolli, come la

bolla del 2001 o la crisi petrolifera iniziata nel 2005, con il greggio che sale oltre i 70 dollari

al barile per rimanervi, quando solo nel 2003 si parlava ancora del prezzo troppo basso del

petrolio.

Anche se a volte Capra parteggia per la visione sistemica e olistica, tuttavia afferma

immediatamente che il suo scopo non è ribaltare le idee comuni, ma integrare le

conoscenze derivate dal riduzionismo con quelle derivanti dalle relazioni tra le varie parti.