La meccanica quantistica sta sconvolgendo la nostra comprensione del mondo classico. Un team di ricercatori spagnoli offre una nuova prospettiva sul legame tra quantistica e classica.
I fondamenti della meccanica quantistica si basano sull’equazione di Schrödinger, che descrive l’evoluzione dei sistemi quantistici. Tuttavia, la transizione tra il mondo quantistico e il mondo classico rimane un mistero. Questa transizione, spesso chiamata “collasso della funzione d’onda”, è da decenni al centro dei dibattiti scientifici.
L’interpretazione di Copenhagen suggerisce che la funzione d’onda collassa in uno stato definito durante una misurazione. Tuttavia, questa visione è messa in discussione da teorie alternative come quella dei molti mondi. Quest’ultimo propone che ogni misurazione crei una ramificazione dell’Universo, dove coesistono tutti i possibili risultati. Philipp Strasberg e il suo team dell’Università Autonoma di Barcellona hanno esplorato questa idea attraverso simulazioni numeriche. Il loro lavoro, pubblicato in Revisione fisica Xmostrare che gli effetti diinterferenza i quanti scompaiono rapidamente su larga scala. Questo spiega perché osserviamo un mondo classico stabile.
I ricercatori hanno simulato l’evoluzione di sistemi quantistici complessi, comprendenti fino a 50.000 livelli energetici. I loro risultati mostrano che strutture macroscopiche stabili, corrispondenti ai “rami dell’Universo”, emergono naturalmente senza richiedere condizioni iniziali specifiche. Questa scoperta rafforza l’idea che il mondo classico è una conseguenza inevitabile della meccanica quantistica.
In connessione con la meccanica statistica, il team ha anche osservato che alcuni rami dell’Universo portano ad un aumento dell’entropia, mentre altri portano alla sua diminuzione. Questi rami potrebbero possedere frecce del tempo opposte, aprendo nuove prospettive sulla natura del tempo.
Questo lavoro apre la strada a una migliore comprensione della transizione tra il mondo quantistico e quello classico. Suggeriscono che l’emergere di un mondo strutturato e ordinato sia una proprietà fondamentale della meccanica quantistica, indipendente dai dettagli microscopici.
Qual è la funzione d’onda nella meccanica quantistica?
La funzione d’onda è un concetto centrale nella meccanica quantistica. Descrive lo stato di un sistema quantistico e contiene tutte le informazioni necessarie per prevedere i risultati della misurazione.
Matematicamente, la funzione d’onda è una soluzione dell’equazione di Schrödinger. È spesso rappresentato dalla lettera greca psi (ψ) e dipende dalle coordinate spaziali e dal tempo.
La funzione d’onda consente di calcolare la probabilità di trovare una particella in una determinata regione. Questa probabilità è proporzionale al quadrato dell’ampiezza della funzione d’onda, secondo la regola di Born.
Tuttavia, l’esatta natura della funzione d’onda rimane oggetto di dibattito. Alcune interpretazioni lo vedono come un’entità reale, mentre altri lo vedono come uno strumento matematico.
In che modo la teoria dei molti mondi spiega il collasso della funzione d’onda?
La teoria dei molti mondi, proposta da Hugh Everett III, offre a alternativa all’interpretazione di Copenaghen. Ciò suggerisce che la funzione d’onda non collassa mai, ma si ramifica ad ogni misurazione.
In questa visione, ogni possibile risultato di una misurazione corrisponde ad un universo parallelo. Pertanto, tutti gli stati quantistici coesistono in rami distinti dell’Universo.
Questa teoria elimina la necessità che un osservatore causi il collasso della funzione d’onda. Offre una visione deterministica della meccanica quantistica, in cui ogni evento quantistico crea nuove realtà.
Sebbene attraente, questa teoria solleva interrogativi sulla natura di questi universi paralleli e sulla loro osservabilità. Lavori recenti, come quello di Strasberg, tentano di chiarire questi aspetti.
