Relazioni, non cose

A scuola non perdevano mai occasione di raccontarci che una cosa grossa, è a sua volta composta di cose piccole. E le cose piccole, a loro volta sono composte da cose ancora più piccole. E così via. Arrivando al concetto di Atomo. L’Atomo a sua volta è composto da altre particelle. E così via. Seguendo questo ragionamento, ci convinciamo che alla fine, prima o poi, si arriverà a scovare il componente micro-micro-micro-microscopico di base, la particella che compone Tutto.

L’idea non è proprio d’avanguardia: Democrito la ha teoricizzata nel 460–370 circa a. C. Giungere a tale conclusione a quei tempi, è qualcosa che ancora oggi è da considerarsi straordinario. Ciò che invece è meno da applausi è il comportamento di quegli “scienziati” pigri, e di quei “professori” pigri, che continuano a spacciarci questa realtà. Perché in realtà, le cose stanno molto diversamente. E non lo dico né io né qualche scienziato pazzo messo ai margini della scena scientifica mondiale. Lo sanno e ci fanno i conti tutti i Premi Nobel per la Fisica degli ultimi 15–20 anni.

Gli ultimi 50 anni sono stati straordinari dal punto di vista delle continue scoperte shokkanti fatte dai fisici. Tra queste, certamente una delle più sorprendenti è che il Mondo, l’Universo, non è composto di cose. Il Mondo è composto da Relazioni.

La Fisica moderna ha provato con ampi e ripetuti esperimenti che se consideriamo particelle piccolissime (ancora più piccole degli atomi) non ci è possibile prevedere la loro posizione. Mi spiego: se prendiamo una biglia che sta su un tavolo e gli diamo una biccellata, un buon fisico può calcolare al millimetro dove andrà a finire la biglia. Considerando la forza della bicellata, l’attrito del tavolo, etc etc. Lo stesso si può fare con un atomo. E anche con qualcosa di più piccolo di un atomo. Ma sotto una certa dimensione microscopica, non si è più possibile. Non — attenzione — perché non sappiamo farlo. Qui arriva lo straordinario: non si può proprio. Cioè, la micro-biglia può comparire nella posizione (X,Y) o nella posizione (Z,K) o nella posizione (T,L). Il concetto — straordinariamente inconsueto da capire, ma fidatevi, è così e per gli interessati a fondo articolo riporto link per approfondire — è che la micro-biglia non si comporta come una biglia, bensì come un’onda. Puoi dire dove stia, precisamente, un’onda? Un’onda non sta in un punto, giusto? Quando lanci un sasso nell’acqua - per quanto ti sforzi - non puoi dire che l’onda è nel punto (X,Y). Puoi delineare un perimetro d’azione dell’onda, oltre al quale le onde diverranno tanto lievi e flebili da non increspare più l’acqua.

Questo è come si comporta una particella piccolissima. Non ha carattere puntiforme (come una biglia), bensì sta in più punti contemporaneamente, come un’onda. E’ il “Principio di Indeterminazione” (“Uncertainty Principle”) che ha reso celebre mr. Heisemberg.

Difficile a credersi? Aspetta, fin qui è facile! Ora arriva il bello.
Il lettore attento si chiederà: bravo, e allora perché tutto non è un’onda? Perché la biglia (che è fatta di micro-particelle che mi stai dicendo essere onde) è un corpo con una posizione ben definita, e non anch’essa un’onda?
Perché invero la nostra micro-particella in alcuni casi assume una posizione finita: una tra tutte quelle possibili all’interno dell’onda che sta tracciando.

In quale punto dell’onda comparirà? In uno sempre diverso ogni volta che lo osserviamo. I Fisici sono in grado di calcolare la probabilità con la quale la particella comparirà nel punto (X,Y) rispetto alla probabilità con la quale la particella comparirà nel punto (Z,K). Ma si tratta sempre di probabilità. L’equazione che permette di calcolare queste probabilità è l’Equazione di Schrödinger.

Arriviamo dunque alle Relazioni: quanto spiegato sopra, non ci dice che il Mondo, l’Universo, è sempre indeterminato. Ci dice che è determinato, ma solo in momenti speciali, sotto speciali condizioni. La particella non è che non compare mai ed è sempre “ovunque” nella sua forma d’onda. Compare, si “materializza”, di “determina”. Quando? E’ provato che questo accade quando la particella interagisce con qualcos’altro. Interagendo con qualche cosa, l’elettrone assume una posizione, tangibile. Interagire con qualcosa significa stabilire una relazione con essa. Il Mondo, nei suoi meandri microscopici, esiste in funzione delle Relazioni. Non ci sono tasselli piccolissimi che compongono le cose. Le cose prendono forma nel momento in cui un’onda entra in relazione con un’altra cosa (una pellicola fotosensibile, l’acqua, un’altra onda, etc).

Perché il nostro Mondo dunque non va accazz**o? E’ più che lecito porsi questa domanda pratica, al di la di molti sofismi su quanto sia bello che il nostro Mondo sia fatto di relazioni e non di cose. La risposta che mi do è questa: se riguardiamo l’immagine sopra, ci sembra inevitabile che, se le cose stanno così, il PC sul quale sto scrivendo debba comparire una volta a destra, una volta sotto il letto, etc. Però, ricordiamoci che stiamo parlando di come si comportano particelle piccolissime. Queste particelle piccolissime hanno una probabilità di trovarsi in un punto specifico della loro “onda” d’azione. E questa onda non si estende mica per centimetri, parliamo di frazioni di millimetri. Quindi, che l’elettrone si materializzi 0.00001 mm più a sinistra o 0.00001 mm più a destra, non fa una grande differenza per la nostra esperienza quotidiana. Aggiungici il fatto che il nostro PC è fatto da miliardi di elettroni. L’errore di uno che capita un po’ più a sinistra del dovuto, viene compensato (probabilisticamente) dall’errore di un altro che invece è capitato un po’ più a destra. Il risultato? Il PC è lì, ed è “sempre” lì. Ecco che prende forma il nostro Mondo. Granitico, solido. Risultato delle sue componenti, che sono ben diverse dal risultato finale che abbiamo del Mondo. Non sapere che, nonostante il Risultato finale sia tanto banale, ciò che compone il risultato si comporta tanto diversamente dal Risultato percepito, è a mio avviso un gran peccato.

G.

Risorse per approfondire:

1. Uncertainty principle: https://en.wikipedia.org/wiki/Uncertainty_principle
2. Uncertainty principle explained: https://www.youtube.com/watch?v=a8FTr2qMutA
3. Double slit experiment: https://www.youtube.com/watch?v=p-MNSLsjjdo