domenica 6 dicembre 2015

Il Drago e la Realtà

Che cos’è la realtà? Le cose esistono in quanto tali o solo perché noi crediamo che esistano?
Sono domande davvero complesse, a cui non è semplice rispondere.
La risposta che in genere viene più comunemente data è che è reale ciò che percepiamo attraverso i nostri sensi. Ma anche in un sogno percepiamo cose attraverso i nostri sensi, che però non sono effettivamente reali. Questo perché gli impulsi neurochimici che abbiamo mentre sogniamo, mentre fantastichiamo, o in stati psicotici o allucinatori sono indistinguibili da quelli che sperimentiamo quando viviamo davvero questi eventi.

D’altra parte, chi ci assicura che i sogni non siano reali? Arthur Schopenhauer sosteneva che la vita è sogno e che davanti ai nostri occhi è posto il “velo di Maya”, che ci impedisce la conoscenza/percezione della vera realtà, almeno fino a quando non viene scostato. Così come nel mito della caverna, dove Platone raccontava di uomini incatenati da tutta la vita in una grotta e che perciò l’unica realtà che erano in grado di ricevere erano le ombre proiettate dal fuoco sulle pareti: dunque percepivano gli oggetti in forma bidimensionale, almeno fino al momento in cui venivano liberati e, usciti dalla grotta, iniziavano a vedere la realtà nelle tre dimensioni. Forse anche noi siamo prigionieri di una caverna e percepiamo la realtà in sole tre dimensioni, quando magari ce ne sono di più? La teoria delle stringhe afferma in effetti qualcosa di molto simile: 10 dimensioni (ma anche 26, nella teoria bosonica).
A questo proposito, Philip K. Dick, autore che ha fatto della percezione della realtà la tematica di molte sue opere, ha fornito quella che ritengo sia la migliore definizione che ne sia mai stata data: “La realtà è quella cosa che, quando smettiamo di crederci, continua a esistere.”
A questo punto, ci si potrebbe richiamare ancora ai filosofi dell’antica Grecia, che ritenevano che l’uomo vivesse in due mondi distinti: quello interno, soggettivo, fatto di esperienze, sensazioni e percezioni, e quello esterno, oggettivo, regolato da leggi fisiche, in cui si trovano i corpi materiali. Il collegamento tra questi due mondi è realizzato dai sensi, di cui il più importante è la vista, il tramite tra l’osservatore e la realtà: perché vedere è conoscere. Dunque una cosa è reale perché c’è un osservatore esterno che la sta guardando. Si tratta del mito del drago.
In Europa come in Asia, ci sono leggende che parlano di draghi, anche se in modo diametralmente opposto: creatura malefica in Europa, simbolo del Diavolo (la Bestia dell’Apocalisse è un drago), creatura saggia e protettrice in Oriente, simbolo dell’Imperatore della Cina.
Secondo la leggenda, anticamente la Cina era divisa in tanti piccoli regni. Un giovane condottiero, che aveva in mente di unificare il paese, quando sconfiggeva un nemico ne annetteva il territorio e faceva la stessa cosa anche col vessillo, aggiungendo al proprio l'animale simbolo del regno che conquistava. Quando ebbe terminato questo processo di unificazione, si ritrovò come stendardo una creatura col muso di cane, le corna di cervo, il corpo di serpente, le zampe di tigre: il drago (long). Quel condottiero divenne il primo imperatore della Cina.
Nella tradizione taoista il drago è il guardiano di tesori nascosti, sorveglia la perla miracolosa che racchiude la saggezza e la conoscenza; anche nei poemi epici del nord Europa il drago sorveglia un tesoro. Nell’Edda, Sigurd uccide il drago e ne mangia il cuore, divenendo così capace di comprendere il linguaggio degli uccelli, grazie a cui può sapere ciò che fanno e dicono gli uomini, ovvero ottiene la conoscenza.
Un’ulteriore interpretazione è che il tesoro che il drago sorveglia sia proprio la realtà: ovvero, il drago è l’osservatore esterno di cui si parlava. La parola drago viene infatti dal greco drakon, correlato al termine dèrkesthai, che significa “guardare”.
Questi discorsi hanno in realtà profondi risvolti scientifici: nella meccanica quantistica si afferma infatti che è l'osservatore a creare la realtà.
Il nostro modo di vedere il mondo è condizionato dal principio di indeterminazione: Werner Heisenberg dimostrò che è impossibile conoscere contemporaneamente con assoluta precisione posizione ed energia di un oggetto in movimento; se nel mondo macroscopico questo conduce a un errore del tutto trascurabile, nel caso di una particella come l’elettrone l’errore risulta invece troppo grande. Ciò pose un serio problema all’elaborazione di un modello atomico fisicamente coerente, finché Erwin Schrödinger e Paul Dirac non risolsero la cosa in termini probabilistici: se non è possibile dire con certezza dove si trova l’elettrone istante per istante, si può invece dire dove è più probabile che sia. A livello matematico si crea una funzione (orbitale o funzione d’onda) che lo localizza in una regione di spazio dove ha un’elevatissima probabilità di trovarsi. L’elettrone non è più visto come una piccola sfera che si muove lungo un’orbita predeterminata (come nel precedente modello atomico di Ernest Rutherford), ma il fatto di visualizzarlo in termini probabilistici lo “sfuma” in una sorta di nuvola rarefatta: si parla infatti più propriamente di densità elettronica, zone di spazio dove si concentra la presenza dell’elettrone, quasi come se la particella perdesse la sua consistenza e si sfumasse in quella regione di spazio a sua disposizione.
Immaginiamo ora di avere uno strumento che ci indichi con precisione la posizione dell’elettrone. Il processo di misura riduce la rosa di possibili valori a uno solo. Questo è detto collasso della funzione d’onda. Si passa da quella sorta di nuvola, che era il modo in cui lo visualizzavamo, a qualcosa di materialmente concreto. Si potrebbe allora dire che l'osservatore, che sta compiendo la misura, "materializza" l’elettrone, che è una realtà fisica concreta, in un certo punto, concentrandolo lì tra tutti i possibili valori: in un certo senso, crea la realtà.
In un famoso esperimento, Geoffrey Taylor aveva inviato luce attraverso una barriera con due fenditure per impressionare una lastra fotografica posta dietro di essa. Ci si aspetterebbe che i fotoni attraversino una delle fenditure uno alla volta; invece si comportano come onde e le attraversano entrambe contemporaneamente, lasciando sulla lastra figure di diffrazione, tipiche delle onde. Questo perché la luce ha una doppia natura: corpuscolare (è formata da particelle, i fotoni) e ondulatoria (si comporta come un’onda). Ma la domanda è: come facevano i fotoni a “sapere” che c’erano due fenditure?
La conclusione fu che era dovuto all’osservatore, che influenza le particelle semplicemente essendo presente all’esperimento. Inoltre la figura di diffrazione non compare se vengono aggiunti apparati di misura: la natura corpuscolare e ondulatoria della luce non può venire dimostrata contemporaneamente, cioè il tipo di esperimento determina il comportamento delle particelle.
Questa è la cosiddetta “interpretazione di Copenhagen” della meccanica quantistica, che sostiene che anche conoscendo tutti i dati iniziali è impossibile prevedere il risultato di un esperimento, poiché l'esperimento stesso influenza il risultato. In questo modo le osservazioni stesse del fenomeno diventano protagoniste dell'evoluzione temporale del sistema, tanto che non si può più assumere l'esistenza di una realtà fisica senza di un osservatore che la misuri. Come recitava una celebre diatriba ontologica: “Fa rumore un albero che cade in una foresta deserta? Ovvero: è ancora un suono se non c’è nessuno a udirlo?”
Per la fisica quantistica la realtà è semplicemente una serie di incidenti di percorso; secondo Roger Penrose: “La realtà è una cospirazione creata dall'illusione dei sensi.” Per far capire questa visione, Schrödinger propose il celebre “paradosso del gatto”. In una scatola è contenuto un gatto assieme a una fiala di gas tossico; finché non si apre la scatola non si sa se la fiala si sia rotta e di conseguenza se il gatto sia ancora vivo o morto; quindi, finché non si apre la scatola, il gatto è contemporaneamente sia vivo che morto. Il significato di questo paradosso è la coesistenza di due stati quantistici ugualmente probabili (due realtà, gatto vivo/gatto morto), determinati dal compiere una misura del sistema (l’apertura della scatola).
Naturalmente il gatto sarà o vivo o morto, ma finché non si apre la scatola sono vere entrambe le possibilità e a livello quantistico coesistono; quando poi viene aperta la scatola, la funzione d'onda probabilistica collassa, in favore di una sola delle due. Il significato di questo esperimento mentale è dunque mostrare che i principi della meccanica quantistica portano anche a situazioni teoricamente paradossali, risolvibili unicamente dall'osservazione diretta del sistema (l'apertura della scatola), che a quel punto definisce la realtà. Ma la misura stessa influenza l'esperimento (per esempio, il tempo dopo cui viene aperta la scatola): allora come si può essere sicuri del risultato dell'esperimento se questo è condizionato dall’osservatore?
La meccanica quantistica sostiene quindi che la realtà è la risultante fra osservatore e osservato, che l’universo esiste perché c’è un osservatore: è il sistema di credenze dell’osservatore a determinare l’esistenza stessa della realtà, nella forma in cui egli crede che sia. È dunque l'immaginazione stessa dell'uomo a dare forma e a definire la realtà condivisa.
Secondo John Wheeler:Non potremmo neanche immaginare un universo che non contenesse degli osservatori, perché i mattoni stessi dell’universo sono questi atti di osservazione partecipata”. Il che equivale a dire che se smettessimo tutti di credere nella realtà, l’universo sparirebbe.
Bisogna dire che molti fisici e filosofi hanno mosso obiezioni a questa visione, ancora oggi oggetto di discussione. Albert Einstein, per esempio, controbatteva: “Credete davvero che la luna non sia lì se non state a guardarla?”

8 commenti:

  1. Ho adorato questo articolo ed è un piacere rileggerlo.
    Tuttavia, sostengo che siamo Noi ad abitiare la realtà e che prima o poi, spariremo.
    Ciao ^_^

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    1. Grazie!
      Sì, sostanzialmente i modi di vedere la questione sono due:
      1) l'interpretazione di Copenhagen: la realtà non esiste in quanto tale, ma solo in rapporto a degli osservatori che la definiscono
      2) obiezione all'interpretazione di C.: la realtà esiste in quanto tale, a prescindere dalla presenza o meno di osservatori.
      La diatriba del suono (che ho aggiunto in questa riedizione dell'articolo) ne è un esempio perfetto: il fisico classico ti direbbe che il suono esiste in quanto tale, dato che un suono è semplicemente una perturbazione della pressione locale a seguito della propagazione dell'onda; un fisico quantistico ti direbbe che non esiste, dato che non c'è nessuno a constatarne l'esistenza.
      Roba da farsi fumare il cervello!
      Ciao! :)

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  2. Sto con Einstein :P visione meno romantica, in definitiva, ma anche meno egocentrica :O

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  3. Che il risultato di un esperimento cambi se lo osserviamo non mi sorprende, detto in maniera semplice semplice, per vedere un oggetto lo dobbiamo illuminare, ovvero sparare energia e quindi interagiamo.
    Invece quello che mi lascia stupefatto è il comportamento ondulatorio delle particelle che avendo massa sono un qualcosa di tangibile

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    1. Non solo le particelle: tutta la materia ha proprietà ondulatorie. Questa è la teoria di De Broglie: se la luce che è un'onda è costituita da particelle, allora deve valere anche il contrario, cioè che la materia abbia proprietà ondulatorie. Perchè allora il mondo non ci sembra ondulatorio? Perchè la frequenza di oscillazione è talmente ridotta da essere trascurabile. Nel caso di una particella, invece, ha un valore tale da farla comportare come un'onda; allora avvengono alcuni fenomeni validi solo quando i sistemi hanno dimensioni atomiche (effetti quantistici). Per esempio l'effetto tunnel, che spiega come sia possibile la fusione nucleare.

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  4. La realtà è quella cosa che, quando smettiamo di crederci, continua a esistere.
    Il fatto è questo se la questione è che la realtà è in "evoluzione" a seconda di chi l'osserva, com'è che tutti noi la osserviamo alla "stessa" maniera? A meno che siamo tutti rappresentazione di sogni.
    Non so se sono stata chiara. Questo mondo a me affascina molto, gli esperimenti di cui sopra li ho letti su molti libri, però lasciano stupefatti e aprono le porte ad un mondo fatto di mille possibilità aperte. Siamo pronti ad accoglierle?
    ^ ^ Marco complimenti per il blog.. solo che io fatico a leggere bianco su sfondo così scuro dopo un po' vedo tutti pallini luminescenti...ahaha sorry... :DDD

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    1. "Il fatto è questo se la questione è che la realtà è in "evoluzione" a seconda di chi l'osserva, com'è che tutti noi la osserviamo alla "stessa" maniera?"
      C'è da distinguere bene qui da osservazione e fruizione della realtà. L'osservazione è oggettiva, cioè è in quanto tale, mentre la fruizione è soggettiva, cioè è filtrata dalla propria mappa cognitiva, il modo personale che ha ciascuno di noi di rapportarsi alla realtà. La prima è una questione ontologica, la seconda ricade nella neuropsicologia.
      Non so se sono stato chiaro, rimane un discorso estremamente complesso, che va a ricadere su molti ambiti.

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