I fisici svizzeri affermano che la fisica quantistica, in linea di principio, non può spiegare in modo coerente il comportamento degli oggetti nel macrocosmo. Ciò non consente di utilizzarlo per una descrizione completa dell'Universo e indica l'errore di tutte le interpretazioni della meccanica quantistica, secondo un articolo pubblicato sulla rivista Nature Communications.
“Immagina di entrare in un casinò quantistico e di accettare di lanciare una moneta in cambio della promessa di pagarti 1.000 euro se esce croce, altrimenti darai al banco la metà di quella cifra. Il nostro esperimento mentale mostra che entrambi gli osservatori otterranno risultati opposti, cosa impossibile da verificare”, scrivono gli scienziati.
Gli scienziati sono da tempo interessati al motivo per cui non possiamo osservare il fenomeno dell'entanglement quantistico - l'interconnessione degli stati quantistici di due o più oggetti, in cui un cambiamento nello stato di un oggetto influenza istantaneamente lo stato di un altro - nel mondo degli oggetti quotidiani.
Oggi i fisici spiegano l'assenza di tali "strane connessioni", come disse Einstein, tra due mele e altri oggetti visibili per il fatto che vengono distrutti a causa della decoerenza - l'interazione di tali oggetti intrecciati con atomi, molecole e altre manifestazioni dell'ambiente e la violazione irreversibile dello stato quantistico.
Pertanto, più grande è l'oggetto, più sarà in contatto con l'ambiente e più velocemente il legame quantistico decadrà. Questa decisione ha dato origine a molte nuove controversie: dove "inizia" e dove "finisce" la meccanica quantistica, se influenza il comportamento dei macrooggetti e se è possibile trovare questo confine tra il "mondo del gatto di Schrödinger" e la "mela di Newton".
Molti scienziati oggi credono che questo confine non esista e che le leggi del mondo quantistico descrivano bene tutti i processi nel "macro-Universo". Ci sono anche "scettici": nel 1967, il famoso fisico ungherese Eugene Wigner inventò un esperimento mentale, il cosiddetto "paradosso dell'amico", che per primo evidenziò i limiti fondamentali della meccanica quantistica.
Renato Renner e Daniela Frauchiger dell'Istituto Federale Svizzero di Tecnologia di Zurigo hanno ampliato le idee di Wigner e le hanno utilizzate per verificare se la fisica quantistica potesse essere utilizzata per descrivere i processi nel macro universo.
Nel loro esperimento mentale, non uno, ma diverse coppie di osservatori partecipano contemporaneamente, uno dei quali sta conducendo un esperimento quantistico, ei loro "amici" stanno cercando di indovinare i risultati di queste misurazioni, conoscendo una delle condizioni iniziali degli esperimenti. Per fare questo, creano "copie" dei primi sperimentatori e delle loro installazioni nei loro laboratori e fanno le proprie misurazioni su di esse.
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Dopo aver descritto tutte le loro interazioni utilizzando formule costruite secondo le regole della meccanica quantistica, gli scienziati hanno analizzato quali risultati sarebbero stati ottenuti da tali coppie di "sperimentatori".
Si è scoperto che tali osservatori giungeranno sempre a conclusioni opposte, osservando lo stesso processo o oggetto del macrocosmo, se usano i principi della meccanica quantistica per descrivere i loro esperimenti. Questo, a sua volta, suggerisce che la fisica quantistica nella sua forma attuale non può davvero essere usata per descrivere i processi macroscopici e il lavoro dell'intero Universo nel suo insieme.
Tutti questi calcoli, come notano i ricercatori, potranno essere verificati in futuro, quando verranno creati i primi computer quantistici universali. Tali sistemi informatici, come notano Renner e Frauchiger, assumeranno il ruolo di tali sperimentatori e consentiranno agli scienziati di sapere in pratica se la fisica quantistica ha davvero tali limiti.
