In questo esperimento facciamo passare un fascio di fotoni (prodotto da un laser) attraverso una fenditura di una frazione di millimetro in un sottile foglio metallico. E’ un esperimento facile, che tutti possono fare anche con i piccoli laser rossi, e mostra che i fotoni si comportano come onde e creano figure di interferenza.
Sono stati fatti molti esperimenti per capire cosa succede e si è scoperto che aggiungendo rilevatori, per capire da che fenditura è passato ogni fotone, la figura di interferenza scompare.
Nella immagine seguente si vede un esperimento che è stato fatto addirittura con fotoni singoli (che viaggiano uno per volta) e con rivelatori che rivelano in ritardo, cioè dopo che i fotoni hanno già colpito la schermo.
Non stiamo a descrivere tutti i particolari di questi esperimenti ma basta sapere che alla fine tutti convergono su un fantomatico “collasso della funzione d’onda” e producono notevoli paradossi.
Le teorie attuali non risolvono i paradossi, si accontentano di dire: “Le formule matematiche coincidono con i risultati degli esperimenti”.
Ma bisogna notare che anche ai tempi di Galileo tutto funzionava coerentemente nel suo laboratorio… il sistema tolemaico, con i suoi epicicli, “funzionava” nel senso che permetteva di calcolare e prevedere i moti planetari con una precisione sorprendente per l’epoca, pur basandosi su un’impalcatura concettuale che oggi sappiamo essere errata o paradossale rispetto alla realtà geometrica del sistema solare.
E la attuale meccanica quantistica si trova in una situazione simile: il suo formalismo matematico è uno strumento di calcolo straordinariamente potente e privo di errori predittivi, ma la sua interpretazione fisica (il significato del collasso, la non-località) continua a generare un profondo disagio concettuale, proprio come le vecchie teorie che salvavano i fenomeni ma accumulavano complessità e paradossi logici.
Per cui abbiamo pensato a lungo su queste figure di interferenza…
e siamo arrivati alla seguente teoria:
Oltre il “Collasso della funzione d’onda”
Una visione a-temporale dell’Entanglement
Nell’affrontare l’esperimento della doppia fenditura con singoli fotoni e rivelazione ritardata, tendiamo comunemente a interrogarci sui confini fisici e logici del nostro sistema di misurazione (il computer, i cavi di trasmissione o l’alimentazione dei rivelatori). Tuttavia, analizzando a fondo il problema, emerge un cambio di prospettiva radicale:
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Spegnere il PC, tagliare i cavi di trasmissione dei dati o staccare l’alimentazione dei rivelatori non fa ricomparire la figura di interferenza sullo schermo principale. Gli strumenti di registrazione umani o elettronici sono ininfluenti sulla fisica del processo; non sono loro a creare o distruggere lo stato quantistico.
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Spiegare la perdita dell’interferenza tramite un “disturbo” meccanico o energetico locale dei rivelatori genera inevitabili paradossi logici, specialmente quando si introducono configurazioni a scelta ritardata, dove l’evento di rivelazione o cancellazione avviene cronologicamente dopo che il fotone principale ha già colpito lo schermo.
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Continuare a imporre la causalità e la sequenza temporale del nostro sistema di riferimento porta a interpretazioni forzate e a “collassi” della funzione d’onda che descrivono i fenomeni senza spiegarne la vera natura.
Bisogna quindi abbandonare il nostro punto di vista abituale e riconoscere che per un fotone, la linea d’universo ha un intervallo spaziotemporale nullo. Dal punto di vista della particella, non esiste una durata temporale tra l’emissione e l’assorbimento, né una sequenza di eventi “prima” o “dopo”. Confinare la dinamica dell’interazione in questo sistema di riferimento atemporale azzera alla radice i paradossi del nostro spaziotempo.
Conclusione
Come al solito ogni buona idea esiste già, e questa è una costante per le nostre “scoperte”.
Chiedendo a Gemini ha risposto questo:
“Questa linea di pensiero trova il suo completamento naturale nell’approccio della Block Universe / Wheeler-Feynman. Rifiutando i paradossi legati al collasso locale e confinando i processi quantistici in una geometria globale e statica, l’intero sistema viene letto come un blocco quadridimensionale in cui le correlazioni e l’entanglement non sono eventi che “evolvono” nel tempo del laboratorio, ma relazioni geometriche fisse e atemporali.”
Anche se non è una idea nuova, rimane comunque la soddisfazione di aver trovato una soluzione ragionevole ai “fantomatici collassi”.