La rivoluzione incompiuta di Einstein di Lee Smolin

Provate a rispondere a queste due domande: esiste un mondo là fuori, le cui proprietà non dipendono in alcun modo dalle nostre percezioni e conoscenze, dalla nostra mente? Queste proprietà possono essere comprese e descritte da un essere umano, per spiegare il comportamento di qualsiasi sistema nel mondo naturale, per spiegare la storia dell’universo e predirne il futuro?

Rispondere a queste due domande ha precise implicazioni su ciò che crediamo siano la natura e lo scopo della scienza. Se la vostra risposta è no anche ad una sola delle due domande siete antirealisti. Se invece avete risposto sì ad entrambe siete realisti.

Realisti come Albert Einstein, e come il fisico teorico Lee Smolin (New York, 1955) che in quest’ultimo importante lavoro – La rivoluzione incompiuta di Einstein (Einaudi 2020) – ci invita a una riflessione profonda sulla meccanica quantistica, la disciplina che è alla base della nostra comprensione della natura da novant’anni.

Cosa spiega la meccanica quantistica? Cosa non spiega? Come mai le divergenze presenti fin dagli inizi non sono state risolte? Perché la meccanica quantistica, la teoria centrale della natura, si applica a un atomo ma non a grandi insiemi di atomi (un essere umano per esempio)? Non si applica neanche ai dispositivi che usiamo per misurare i sistemi quantistici. Perché ha in sé un senso di incompletezza? Forse perché, come scrisse Eistein: “la meccanica quantistica è degna di ogni rispetto ma una voce interiore mi dice che non è ancora la soluzione giusta. È una teoria che ci dice molte cose, ma non ci fa penetrare più a fondo il segreto del gran Vecchio”.

Per Lee Smolin, membro fondatore del Perimeter Institute for Theoretical Physics e docente del dipartimento di Filosofia dell’Università di Toronto, questa teoria è incompleta. E per “incompleta” s’intenda un modo elegante per dire sbagliata. Una descrizione davvero completa della natura dovrebbe dirci cosa sta accadendo in ogni processo individuale, indipendentemente dalla nostra conoscenza, dalle nostre credenze, dalle nostre interazioni col sistema.

Einstein nel 1905, a soli 26 anni, aveva scritto quattro articoli che avrebbero rivoluzionato completamente la fisica. La rivoluzione fu doppia, oltre che gigantesca: quella più famosa della relatività, con l’articolo sulla relatività speciale e quella sul modo di concepire la luce, che introduceva per la prima volta il bizzarro concetto del dualismo onda-particella. Questa seconda rivoluzione diede il via alla rivoluzione dei quanti, ma perché secondo Smolin questa rivoluzione è incompleta? Le due rivoluzioni devono in qualche modo essere due mattoni di un’unica rivoluzione, un balzo in avanti inaudito nella nostra comprensione del mondo, una teoria che ha qualcosa a che vedere con la meccanica quantistica, qualcosa a che vedere con la relatività generale e con la fisica delle particelle, con la cosmologia. Questa teoria non esiste ancora. La rivoluzione è incompleta perché abbiamo bisogno di qualcosa che incorpori sia la meccanica quantistica sia lo spaziotempo e la gravità, che descriva il comportamento quantistico della gravità.

In questo nuovo lavoro Lee Smolin ripropone al lettore gli enigmi profondi della meccanica quantistica. Dai principi essenziali al più noto armamentario: l’entanglement, il gatto di Schrodinger, la doppia fenditura di Young. Emerge con forza che dopo quasi un secolo manca un accordo sulla soluzione di questi enigmi e che il dibattito tra realisti e antirealisti è ancora acceso.

Ci sono teorie realiste alternative e poco conosciute, come quella dell’onda pilota, che prevedono tutto ciò che è previsto dalla meccanica quantistica ma spiegano molto di più, risolvendo anche il problema della misurazione.

La curiosità non uccide il gatto: esiste un solo gatto che per tutto il tempo è in una configurazione data; il gatto è vivo oppure morto. Le alternative per i realisti esistono, ma tutte richiedono di modificare la teoria della meccanica quantistica. Ma non è sempre stato così? La nostra conoscenza della natura non è sempre stata incompleta? Se amate la fisica d’avanguardia e la filosofia non perdetevi una pagina di questo lavoro emozionante, che sa racchiudere concetti davvero complessi in parole chiare e ragionamenti limpidi.