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Può un esperimento distruggere il mondo?
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- Pubblicato Sabato, 21 Novembre 2009 11:22
Oggi verrà riacceso il super acceleratore di particelle LHC(large hadron collider) al Cern di Ginvera, dopo la chiusura causata da una perdita di liquido refrigerante pochi giorni dopo l' inaugurazione nel settembre 2008. L' acceleratore lavorerà ad una energia stimata di 3,5TeV(10^12 elettronVolts), per poi essere nuovamente spento a fine 2010 in previsione di lavori che porteranno ad una energia operativa di 7TeV, in modo da poter finalmente svolgere quegli esperimenti per cui è stato progettato, e soprattutto per fornire le risposte che i fisici di tutto il mondo aspettano con ansia.
C'è però il rovescio della medaglia che ha spinto non solo profani ma anche illustri luminare a muoversi in ogni possibile modo, anche attraverso azioni giudiziarie, per bloccare quello che secondo alcuni sarebbe un esperimento estremamente pericoloso. Taluni avanzano addirittura l' ipotesi che l' acceleratore si sia guastano perchè "a conoscenza" che i suoi risultati possano essere pericolosi. Insomma un segnale dal futuro, che per chi conosce anche solo a livello elementare la meccanica quantistica può non essere una ipotesi completamente campata in aria.
La meccanica quantistica è per sua natura irrazionale tanto da spingere Niels Bohr, uno dei padri della teoria, ad affermare "Chi imbattendosi per la prima volta nella meccanica quantistica non rimane scioccato, non può comprenderla". Per collegarmi all' ipotesi di conoscenza del futuro citata in precedenza, voglio citarvi un esperimento di cui si parla nel libro di Paul Davies, "i misteri del tempo", che ricordo lessi con grande entusiasmo, oramai una decina di anni fa, quando frequantavo le superiori. Leggendo un libro del genere, di carattere divulgativo, senza neanche una formula, ricordo che la prima impressione fu :" Ma è meraviglioso tutto ciò". Volevo iscrivermi a fisica, ma poi sono successe tante cose, mi sono laureato in ingegneria elettronica ed ho capito, nel mio piccolo, quante cose ci sono dietro ad ogni semplice frase che era contenuta in quel libro. Quanta matematica e quanto ragionamento...
Rimanendo in ambito divulgativo l' esperimento, che è un classico, è il seguente: si pone di fronte ad una fonte luminosa in grado di sparare uno o più fotoni, un divisorio con due fessure aperte e dietro queste due fessure uno spesso muro. Supponiamo inizialmente di accendere la fonte luminosa(che è costituita di fotoni) e andiamo a vedere cosa succede sul muro posto dietro le due fessure.
Si crea un pattern di interferenza tipico di quando più onde agiscono fra loro, con le zona di maggior luminosità corrispondente ai punti dove le onde sono in fase e quindi si rafforzano a vicenda e punti di oscurità per le zone in cui le onde non sono in fase e quindi si elidono a vicenda. Si potrebbe quindi dedurre che la fonte luminosa, in altre parole i fotoni, presentano un comportamento ondulatorio. Ripetiamo ora l' esperimento sparando un fotone alla volta, in modo da eliminare, almeno in apparenza, ogni possibile interazione fra le varie "onde". Basta aspettare un pò e si ha di nuovo una figura in interferenza. Allora forse non dipende dai fotoni, ma dal numero di fenditure.
Chiudiamo una fenditura e vediamo che succede. I fotoni ora, da brave particelle vanno ad occupare in maniera sparsa un certa area sul muro, senza creare la figura di interferenza. Certo è sconcertante, sembrerebbe che i fotoni si comportino a seconda del contesto sia da particella che da onda. Ma il bello viene adesso.
Supponiamo di appostarci *dietro* le fenditure, entrambe aperte, in modo da rilevare in qualche modo il comportamneto dei fotoni. Mettiamo in chiaro che facciamo ciò quando i fotoni dovrebbero aver deciso già deciso su come comportarsi, visto che siamo al di là delle fenditure. Cosa avviene? C'è la figura di interferenza come prima nel caso di due fenditure entrambe aperte? Incredibilmente NO! Sembra che la sola minaccia di capire il comportamento delle particelle, quando queste hanno già passato il divisorio, sia in grado di modificare la natura dell' esperimento. Nella nostra successione degli eventi avremo che al tempo t1 le particelle passano il divisorio con due fenditure, e siccome incontreranno il rilevatore al tempo t2>t1 il loro comportamento dovrebbe essere determinato solo da quello che è successo loro fino al tempo t1 e secondo quanto detto prima dovrebbero ricreare una figura di interferenza. Invece i fotoni è come se sapessero che al tempo t2 che per noi è il futuro, c'è un rilevatore pronto a rilevarli per cui manifestano un comportamento differente da quanto ci si aspetterebbe, e la figura di interferenza non si presenta. In termini tecnici si parla di collasso della funzione d' onda.
E questo è poco se confrontato al cosidetto esperimento della cancellazione quantistica in cui è possibile cambiare il risultato dell' esperimento anche dopo che l' esperimento è avvenuto! (link)
Non notate una qualche somiglianza con quanto accaduto all' lhc?. Sembra una sciocchezza ma dopotutto chi non ci dice che possa essere vero? Feynmann disse delle nanotecnologie quando ancora era anche solo difficile immaginarle, negli anni 50, "c'è tutto un sacco di spazio l' ha sotto", io direi ci sono un sacco di cose che neanche immaginiamo, e forse è un pò un azzardo mettere in piedi un esperimento limite da cui può scaturire qualcosa che va ben oltre la nostra attuale conoscenza.
