Dalla Fisica Classica alla Fisica Quantistica - prima parte

Il limite sottile tra Scienza e Filosofia sembra dissolversi ... inesorabilmente

Fin dall'inizio dei tempi l'uomo si è posto alcune domande fondamentali: chi siamo, da dove veniamo e dove andremo una volta che chiuderemo gli occhi per sempre.

Domande difficili che hanno sfidato i millenni, facendo discutere filosofi, scienziati e uomini di fede.

Le domande, come sappiamo, restano invariate nel tempo, mentre le risposte sembrano dilaniarsi a vicenda, entrando in feroce antagonismo. Nascono nuove linee di pensiero, teologie in perenne cambiamento e nuovi paradigmi scientifici che si muovono attraverso i secoli, emergendo con interpretazioni della Realtà, sempre nuove e in eterna evoluzione.

La paradossale differenza tra la staticità oggettiva delle domande, indifferente ai balzi d'umore del Tempo e la trasformazione perenne delle risposte rendono soggettivo e relativo ogni tentativo di spiegazione. Questo è il frustrante aspetto delle indagini conoscitive che l'umanità, nel suo insieme, tenta di proporre.

Dopo millenni di diatribe, guerre di religione e di pensiero, due visioni del mondo sembrano emergere dal mare magnum delle proposte intellettuali, per giocare il ruolo da protagonisti: la visione deterministica e quella indeterministica.

Nel primo caso ci riferiamo a quella linea di pensiero che sostiene la continuità assoluta e universale della Legge di Causa/Effetto affermando, in estrema sintesi, che potendo conoscere tutte le condizioni di partenza di un particolare fenomeno sarebbe possibile prevederne lo sviluppo nei minimi dettagli.

In altre parole sarebbe possibile effettuare delle predizioni assolutamente precise dell'evoluzione di determinate situazioni, conoscendo tutti gli elementi di partenza. Secondo questa visione del mondo tutto risulterebbe essere già prevedibile e determinato nei dettagli. Un mondo senza possibilità di scelta e senza alcuna forma di Libero Arbitrio che possa operare delle opzioni differenti da quelle previste a priori.

La visione deterministica è nata dall'Illuminismo settecentesco. Cristallizzatasi in seguito nel Materialismo scientifico di matrice positivista è ora alla base della Fisica Classica .

La visione indeterministica, a differenza di quella precedente, si basa sulle recenti scoperte della Fisica Quantistica e offre una visione nuova della realtà che comprende, come sostiene il fisico italiano Federico Faggin, due nuovi elementi che la caratterizzano: la Coscienza e il Libero Arbitrio .

E' forse sconcertante introdurre due termini che appartengono, storicamente, a discipline come religione, psicologia e filosofia. Tuttavia la rivoluzione ideologica, introdotta e generata dai nuovi paradigmi quantistici, ha creato un rovesciamento culturale le cui conseguenze e i cui effetti sono visibili solo da qualche decennio.

Le posizioni di molti scienziati quantistici e filosofi sono note e ne farò alcuni esempi:

Io considero la coscienza come fondamentale, e la materia un derivato della coscienza. Non possiamo andare oltre la coscienza. Tutto ciò di cui discorriamo, tutto ciò che noi consideriamo come esistente, richiede una coscienza. Max PLANK – Fisico quantistico.

Quello della coscienza rappresenta il più sconcertante problema per le scienze della mente. Non c'è nulla che si conosca più intimamente dell'esperienza cosciente, e però niente che sia più difficile da spiegare. In epoca recente tutti i fenomeni mentali si sono lasciati analizzare, ma la coscienza ha resistito ostinatamente. Molti hanno cercato di fornire spiegazioni, ma esse sembrano sempre non essere all'altezza dell'obiettivo. David CHALMERS – Filosofo.

La coscienza non può essere spiegata in termini fisici e nei termini di nessun'altra cosa. Erwin SCHRÖDINGER. Fisico Quantistico.

La necessità da parte degli scienziati di introdurre nelle speculazioni termini come coscienza e libero arbitrio nasce proprio dalle indagini quantistiche che hanno rivelato aspetti della realtà prima inimmaginabili. Lo stesso Albert Einstein si pronunciò contrario alle iniziali osservazioni di questa “Nuova Fisica” che prevedeva percentuali di probabilità sulla determinazione di alcuni parametri riguardanti posizione, velocità o rotazione sul proprio asse di particelle elementari, piuttosto che assolute certezze.

La famosa affermazione di Einstein, “Dio non gioca a dadi” era proprio riferita alla sua personale critica verso le spiegazioni basate sulla probabilità piuttosto che sulla certezza dei dati di laboratorio.

Ma quello di Einstein era il Dio filosofico, non religioso. Quando anni dopo gli fu chiesto se credesse in Dio, rispose: "Credo nel Dio di Spinoza, che si rivela nell'ordine armonico di tutto ciò che esiste, ma non in un Dio a cui interessino il destino e le azioni dell'umanità". Baruch Spinoza, un contemporaneo di Isaac Newton e Gottfried Leibniz, concepì Dio come identico alla natura. Per questo venne considerato eretico e fu allontanato dalla comunità ebraica di Amsterdam. Il Dio di Einstein è indefinitamente superiore, impersonale e intangibile, acuto ma non maligno. È anche fermamente determinista. Per quanto riguarda Einstein, l'ordine armonico viene stabilito nel cosmo grazie alla stretta aderenza ai principi fisici di causa ed effetto. Quindi, non c'è spazio nella filosofia di Einstein per il libero arbitrio: “Tutto è determinato".

Fonte Web: https://thevision.com/cultura/einstein-dadi/

Einstein era un convinto determinista, una sorta di ponte tra due nuove visioni di una Fisica che stava cambiando pelle.

La Teoria della Relatività aveva sostituito il concetto di Gravità con quello di curvatura spazio-temporale, determinato dalla massa di un corpo. La Terra ruotava intorno al Sole non perché fosse da questi attratta ma perché l'immensa massa solare agiva sullo spazio deformandolo e trasformandolo in una sorta di imbuto con il Sole al centro e la Terra sul bordo che percorre ruotando intorno alla stella.

La Fisica di Galileo e di Newton stava entrando in una fase puramente storica, diventando testimonianza di un tempo che non apparteneva più alla reale concezione del mondo. Tuttavia il determinismo sembrava essere ancora salvo.

Il convegno che propose l'interpretazione più eretica della Fisica si svolse a Copenaghen nel 1927 e vide come protagonisti due autentici geni della Fisica Quantistica: il danese Niels Bohr e il tedesco Werner Heisenberg .

La sconcertante conclusione dell'inter-pretazione di Copenaghen fu la seguente:

se prendiamo, come esempio, il lancio di un dado, secondo la Fisica Classica noi saremmo in grado, conoscendo l'altezza da cui viene lanciato il dado, la velocità, l'angolo d'inclinazione e tutte le altre possibili variabili, di calcolare il risultato, cioè conoscere a priori quale faccia del dado si poserà sul tavolo: si tratta solo di prevedibili leggi meccaniche.

Per contro l'interpretazione di Copenaghen sostiene che in meccanica quantistica i risultati delle misurazioni di variabili coniugate sono fondamentalmente non deterministici, ossia che anche conoscendo tutti i dati iniziali non sia possibile prevedere il risultato di un singolo esperimento.

In pratica pur avendo tutti i dati possibili non siamo in grado di sapere se, ad esempio un fotone, durante particolari esperimenti, si comporterà come un'onda o come una particella.

Estrapolando da questo contesto unicamente questa ultima affermazione, si potrebbe concludere che in Fisica Quantistica valga un Principio di Indeterminazione in grado di sconvolgere, con le proprie gravi conseguenze, i precedenti paradigmi deterministici.

Tornando alle posizioni deterministiche Einstein nel 1926, rispondendo al fisico tedesco Max Born, uno dei padri della Fisica Quantistica, scrisse:

“La teoria funziona, ma difficilmente ci si avvicina al segreto del Grande Vecchio e comunque sono convinto che Lui non giochi a dadi”.

Born sosteneva: “Il cuore della nuova teoria della meccanica quantistica, palpita in modo casuale e incerto, come se soffrisse di aritmia. Mentre la fisica prima dei quanti consisteva nel fare questo per ottenere quello, la nuova meccanica quantistica sembrava dire che quando facciamo questo, si ottiene quello solo in base a una certa probabilità. E in alcune circostanze potremmo ottenere altro.”

La conseguenza di questa accesa discussione portò nel 1935 al Paradosso di Einstein-Podolsky-Rosen, Paradosso EPR , del quale ci occuperemo in modo più approfondito in un prossimo articolo.

 

 

 

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Articolo pubblicato il 26/12/2022