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Paradosso del Gemello Quantistico: tra Relatività, Entanglement e Universi Paralleli

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Immagina di guardarti allo specchio e chiederti: esiste, da qualche parte, un altro me che in questo stesso istante sta facendo una scelta diversa? L’idea sa di fantascienza, eppure affonda le sue radici nei concetti più affascinanti e bizzarri della fisica. Per fare chiarezza, mettiamo in ordine tre idee chiave: il paradosso dei gemelli della relatività, l’intreccio quantistico e l’interpretazione a molti mondi.

Prima di tutto, la relatività. Il celebre “paradosso dei gemelli” di Einstein non ha nulla a che vedere con universi paralleli. Parla del tempo, che non scorre uguale per tutti. Immagina due gemelli: uno resta sulla Terra, l’altro parte per un viaggio spaziale a velocità prossime a quelle della luce. Al suo ritorno, il gemello viaggiatore sarà invecchiato di meno. Non è magia, ma la dilatazione del tempo, un effetto previsto dalla teoria della relatività e confermato da esperimenti reali. Gli orologi atomici a bordo dei satelliti GPS, ad esempio, scorrono a un ritmo leggermente diverso da quelli a terra e necessitano di continue correzioni. Qui non ci sono “due te” contemporaneamente: c’è solo il tempo che si deforma in base alla velocità e alla gravità.

La meccanica quantistica, però, introduce un concetto ancora più strano: l’entanglement, o intreccio quantistico. Due particelle, nate insieme, possono restare legate in modo misterioso, come gemelle con un segreto. Se misuri una proprietà di una, come lo spin, istantaneamente conosci la proprietà corrispondente dell’altra, non importa quanto sia lontana. È come avere due monete magiche: se la prima dà “testa”, sai con certezza che la seconda, anche a chilometri di distanza, darà “croce”. Non è un messaggio più veloce della luce, ma una correlazione profonda e non-locale, una regola fondamentale della natura. Il Nobel per la Fisica del 2022 è stato assegnato proprio agli scienziati che hanno dimostrato senza ombra di dubbio l’esistenza di questo legame a distanza.

Ma l’entanglement crea una tua copia? Assolutamente no. Una regola ferrea della fisica, il teorema del no-cloning, afferma che è impossibile creare una copia perfetta e identica di uno stato quantistico sconosciuto. Questo blocca sul nascere l’idea di duplicare una persona, con tutti i suoi atomi e ricordi. Esiste il cosiddetto teletrasporto quantistico, ma non è come in Star Trek. Non sposta la materia, ma trasferisce l’informazione di uno stato quantistico da una particella a un’altra, distruggendo l’originale nel processo. È una tecnica reale, testata su distanze di oltre 1000 km con i fotoni, ma non crea un tuo doppio.

E allora, da dove viene l’idea di “altri te”? Da un’affascinante ma controversa ipotesi: l’interpretazione a molti mondi. Questa idea suggerisce che ogni volta che un evento quantistico ha più esiti possibili, l’universo si “ramifica”. In un ramo hai versato il caffè, in un altro no. In un universo hai accettato quel lavoro, in un altro l’hai rifiutato. In questo scenario, esisterebbero infiniti “altri te” in realtà parallele. Attenzione, però: non sono due te nello stesso universo e non potrete mai incontrarvi o comunicare. Ogni ramo è una realtà a sé, sigillata per sempre. Inoltre, è fondamentale capire che questa è solo una delle possibili interpretazioni della matematica quantistica, non una teoria dimostrata.

C’è un ultimo ostacolo, ed è insormontabile: la decoerenza. Un sistema quantistico è estremamente fragile. Non appena interagisce con l’ambiente circostante, perde le sue proprietà “magiche”, come la capacità di essere in più stati contemporaneamente. A livello di singole particelle o piccole molecole, possiamo osservare questi effetti strabilianti. Ma un corpo umano è un sistema macroscopico composto da miliardi di miliardi di particelle che interagiscono continuamente. Qualsiasi sovrapposizione quantistica verrebbe distrutta in una frazione di secondo infinitesimale. Ecco perché il famoso gatto di Schrödinger è solo un paradosso mentale, non un gatto che possiamo osservare realmente sospeso tra la vita e la morte.

Ecco però qualche fatto reale, che dimostra quanto la nostra realtà sia strana:

  • Gli orologi dei satelliti GPS vengono costantemente ricalibrati per compensare la dilatazione del tempo. Senza la relatività di Einstein, il navigatore della tua auto sbaglierebbe di chilometri ogni giorno.
  • Esperimenti di scelta ritardata hanno mostrato che il comportamento di una particella (se agisce come onda o come corpuscolo) sembra dipendere da come decidiamo di misurarla, anche se la scelta viene fatta dopo che la particella ha completato il suo percorso.
  • Fotoni intrecciati sono stati inviati con successo tra satelliti e stazioni a terra a oltre 1200 km di distanza, gettando le basi per un futuro internet quantistico ultra-sicuro.

Quindi, per rispondere alla domanda iniziale: esistono due te nello stesso universo, nello stesso momento? Secondo la fisica che conosciamo, la risposta è no. L’intreccio quantistico non ti duplica. La relatività non crea una tua copia, al massimo rallenta il tuo orologio. L’ipotesi dei molti mondi ti colloca in universi separati e inaccessibili. Il “gemello quantistico” è una metafora potente per esplorare i confini della scienza, ma non una realtà fisica nel nostro mondo.

Forse non esiste un tuo doppio con cui parlare, ma viviamo in un universo che, attraverso esperimenti sempre più sofisticati, ci costringe a rimettere in discussione l’idea stessa di realtà. E questa, da sola, è una meraviglia più grande di qualsiasi fantascienza.

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