Testo
La meccanica classica è deterministica: nota la condizione iniziale, nota l’evoluzione futura. La meccanica quantistica fornisce probabilità. La probabilità quantistica è della stessa natura del lancio di un dado, oppure è qualcosa di diverso? Discuti citando le disuguaglianze di Bell.
Soluzione
Probabilità classica (dado). Nel lancio di un dado la probabilità è epistemica: nasce dalla nostra ignoranza. In linea di principio, conoscendo esattamente forze, velocità e attriti, potremmo predire il risultato. Le probabilità coprono variabili nascoste ma ben definite: il dado ha già un esito determinato che semplicemente non conosciamo.
Probabilità quantistica. La probabilità quantistica è di natura diversa e fondamentale. Prima della misura una grandezza (per esempio la polarizzazione di un fotone o lo spin) non possiede un valore predeterminato: è genuinamente indefinita. Il risultato non è “già scritto e nascosto”, ma viene generato dall’atto di misura (collasso della funzione d’onda).
Il ruolo di Bell. Si potrebbe obiettare: forse esistono comunque variabili nascoste che rendono tutto predeterminato, come per il dado. Le disuguaglianze di Bell (1964) trasformano questa domanda in un esperimento. Ogni teoria a variabili nascoste locali deve rispettare una disuguaglianza tra le correlazioni misurate su coppie di particelle a diverse angolazioni. La meccanica quantistica prevede invece correlazioni che violano quella disuguaglianza.
Verdetto sperimentale. Gli esperimenti (Aspect 1982, e i test “loophole-free” del 2015) mostrano la violazione delle disuguaglianze di Bell, in accordo con la meccanica quantistica. Conclusione: la casualità quantistica non è come quella del dado. Non esistono variabili nascoste locali che predeterminino gli esiti; l’indeterminazione è una proprietà intrinseca della natura, non un limite della nostra conoscenza.
Collegamenti
Argomenti: Fisica quantistica Concetti: Entanglement · Dualismo onda-particella