Violato il principio di indeterminazione di Heisenberg

Ebbene sì. Ho usato un titolo volutamente forte per introdurre una notizia che secondo me è veramente importante nel mondo della meccanica quantistica. Ho appena letto un interessantissimo lavoro in cui un team di ricercatori Spagnoli dichiara di aver scoperto che il principio di indeterminazione di Heisenberg può essere violato.

Cos’è questo principio? In soldoni, Heisenberg stabilì che non è possibile conoscere con lo stesso grado di accuratezza la posizione e la quantità di moto di una particella elementare.

Per spin di una particella elementare si intende, in modo molto semplicistico, la  rotazione della particella intorno a se stessa.

Se vogliamo conoscere il momento angolare di spin di una particella elementare, abbiamo bisogno di misurare delle grandezze che rispondono al principio elaborato da Heisenberg. Tuttavia, quando si decide di prendere in considerazione la misura del momento angolare dello spin nucleare, i limiti imposti dal principio di indeterminazione non sono più validi.

Non mi addentro nei particolari perché non voglio impelagarmi in troppi tecnicismi. Chi lo desidera, può leggere il lavoro pubblicato su Nature cliccando qui.  Alternativamente, la notizia riportata in modo più semplice è qui.

Voglio, tuttavia, fare una riflessione molto generale. Come la mettiamo, ora, con le correnti filosofiche che invocano il principio di indeterminazione per affermare che l’osservatore crea la realtà?

Ho sempre pensato che le pseudo filosofie che fanno elucubrazioni sulla base di estrapolazioni concettuali di teorie scientifiche la cui forza risiede nell’osservazione sperimentale, siano come castelli di sabbia. Nel momento in cui i modelli scientifici evolvono sulla base di nuove ipotesi predittive e di nuove indagini sperimentali, le pseudo filosofie si sgonfiano come palloncini di gomma bucati. Il lavoro pubblicato su Nature è l’esempio che non bisogna mai utilizzare una teoria scientifica fuori dal contesto per cui essa è stata elaborata. La conseguenza, altrimenti, è che tutto il castello costruito sulle basi suddette collassa nel momento in cui nuovi fatti si aggiungono a quelli esistenti e una nuova teoria sostituisce quella vecchia.

 

9 risposte a “Violato il principio di indeterminazione di Heisenberg”

  1. Non c’e’ molta differenza tra credere in Dio e considerare che possa esistere qualcosa di indeterminabile. Speriamo che l’oscurantismo scientifico creato dai fan del caos svanisca e nuovi Einstein nascano presto in modo che il determinismo si imponga anche nel mondo microscopico e cacci via per sempre
    “il non si puo capire” . Affermazione che si adatta a religiosi e a chi soccombe facilmente all’ignoto ancora non dimostrabile

  2. Per chiarire ulteriormente: Il principio di indeterminazione dice che non è possibile misurare le grandezze A e B con la massima precisione, ma solo una delle due. Bene, se noi scomponiamo A in due parti, diciamo A = (A1, A2), otteniamo un sistema composto da tre grandezze: (A1, A2), B. Ora, se accorpiamo le tre grandezze in modo diverso, introducendo C = (A2, B) otteniamo di nuovo il principio di indeterminazione pienamente rispettato. Infatti, considerando le due grandezze A1 e C, non è possibile misurarle entrambe con la massima precisione. Lo sperimentatore in questo caso rinuncia a misurare A1 per ottenere la massima precisione su C (cioè su A2 e B).

    1. Ri-grazie, anche se io non parlerei di massima precisione, ma di medesima accuratezza. In ogni caso il senso è chiaro

  3. Mi dispiace, ma l’articolo citato dice tutt’altra cosa (nonostante il titolo volutamente eclatante). Se si va a leggere le fonti originarie, si scopre che i ricercatori hanno semplicemente scomposto in due una delle grandezze in gioco, mettendo così in campo tre grandezze da misurare, invece che due. In questo modo che succede? Semplice: si accetta di avere TOTALE INDETERMINAZIONE sulla terza grandezza, ricevendo così in cambio la possibilità di misurare con precisione le altre due, che però, è bene puntualizzarlo, non erano le due originarie. Questo quindi vuol dire che il principio di indeterminazione di Heisenberg non è stato violato manco per niente, perché l’indeterminazione RIMANE, ma si tratta solo di un ‘trucco’, geniale di sicuro, ma solo un trucco per avere misure un pò più precise di quelle che si otterrebbero con l’esperimento originale.
    Semplificando, è come dire: non è possibile vedere cosa è nascosto dietro a un muro. Vero, ma se uso uno specchio messo nel posto giusto posso andare oltre i limiti visivi. Questo non significa che è falso dire che non è possibile vedere ciò che è nascosto alla nostra visuale diretta.
    Ma non sono io a dirlo. In fondo all’articolo gli stessi ricercatori che hanno fatto la scoperta affermano: “Oh, yes, right: it doesn’t contradict quantum mechanics”

    1. Grazie per la precisazione che è assolutamente corretta. Tuttavia, il punto non cambia. Hanno trovato il modo di aggirare l’ostacolo ed hanno apportato nuova conoscenza alla MQ. Questo è l’esempio più lampante di come progredisce la scienza. Ed è per questo che le teorie pseudo filosofiche che, partendo da presupposti scientifici, estrapolano conclusioni di un qualsiasi tipo, non hanno alcun senso. È come costruire una casa sulla sabbia. Appena soffia un po’ di vento, tutta la costruzione crolla.

  4. In realtà la questione del ruolo dell’osservatore in meccanica quantistica non ha nulla a che fare con il principio di indeterminazione (il quale riguarda coppie di gurandezze fisiche che non commutano).
    La questione si pone invece per la misura di una qualunque, singola, grandezza fisica. In generale, infatti, prima di eseguire la misura non sappiamo quale valore abbia la grandezza, ma possiamo assegnare solo una probabilità a ciascuno dei possibili valori. Per questa ragione si potrebbe sostenere che è l’atto di misura a “creare” la grandezza, e in ultima analisi l’osservatore.
    Dopodiché sono d’accordo: che sia un osservatore cosciente a creare la realtà facendo “collassare la funzione d’onda” è un’estrapolazione che non ha fondamenti dimostrabili. E poi, più in generale, succede spesso di sentire invocato il termine “quantistico”, senza capirlo, per giustificare qualunque tipo di misticismo pseudo-scientifico.
    Un’altra cosa: l’aggiramento del principio di indeterminazione a quanto pare è stato ottenuto in caso particolare, il che non annulla la sua validità generale.

    1. Ciao Giorgio,
      Grazie della tua puntualizzazione. Sono sempre felice di leggerti e di “ascoltarti”. Sono d’accordo che in questo caso si tratti di una situazione particolare che bisogna prendere con le pinze. Il principio di Heisenberg resta sempre valido, naturalmente. Il mio è solo uno sfogo contro le pseudo filosofie ed ho preso spunto da un fatto scientifico reale per far comprendere (a chi vuole, ovviamente) che non si possono prendere teorie scientifiche ed utilizzarle estrapolate dal loro contesto. Proprio ora sto partecipando ad un convegno sulle pseudo scienze e si sente parlare di medicina quantistica. Devo dirti che mi si accappona la pelle.

  5. Sono d’accordo, anche perché il Principio di Indeterminazione di Heisenberg è molto più profondo della banale interpretazione “a disturbo” a cui spesso ci si ferma. Lui parla di Indeterminazione intrinseca del sistema, legata alla mancanza di significato di alcuni termini relativi al comportamento dei sistemi microscopici. E questo non implica assolutamente un “misuratore”, è una caratteristica dei sistemi naturali.

    1. Grazie. In effetti, non se ne può più di sentire sciocchezze in cui la MQ viene messa in mezzo sempre a sproposito. Non ultime le varie medicine quantistiche che servono solo per attirare allocchi

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