Pillole di libri: “Alice in Quantumland”: un’allegoria della fisica

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Un manuale per principianti fantasioso e inusuale del fisico delle particelle Robert Gilmore, che ha al suo attivo esperienza a Stanford e il CERN, scritto 20 anni fa.

Oltre all’idea di base intelligente, due cose rendono il libro particolarmente notevole: si va oltre gli stereotipi di genere, con una protagonista femminile, e la presenza di magnifiche illustrazioni dello stesso Gilmore per un incrocio perfetto di arte e scienza, fedele alla tradizione secondo cui gli scienziati di maggior successo della storia sono anche molto in gamba nelle arti.

Gilmore scrive nella prefazione:

“ Questo libro è un’allegoria della fisica quantistica, nel senso dizionario di “un racconto che descrive un soggetto con il pretesto di un altro”. Il modo in cui le cose si comportano in meccanica quantistica sembra molto strano per il nostro normale modo di pensare ed è reso più accettabile quando consideriamo analogie con situazioni con le quali siamo tutti conosciamo, anche se le analogie possono essere inesatto. Tali analogie non possono mai essere molto fedele alla realtà come processi quantistici sono davvero molto diversa dalla nostra esperienza normale…
    Il Quantumland in cui Alice viaggia è un po’ come un parco a tema in cui Alice è a volte un osservatore, mentre a volte si comporta come una sorta di particella con carica elettrica diversa. Questo Quantumland mostra le caratteristiche essenziali del mondo quantistico: il mondo che tutti noi abitiamo.”

Gilmore poi cita il padrino della meccanica quantistica: Niels Bohr. Si dice che Bohr abbia osservato che chi non si sentiva le vertigini quando si parla di teoria quantistica non aveva capito.

E così, il viaggio di Alice comincia vertiginosamente quando lei cade in un buco contemporaneo coniglio – il vorticoso, schermo TV scintillante – e finisce in Quantumland.

Visita la Banca Heisenberg e l’ Istituto di Meccanica.

“Mi scusi, è questo l’Istituto di Meccanica, per favore?” Chiese Alice, soprattutto per il gusto di fare conversazione. Sapeva dalla comunicazione esterna che deve essere.
«Sì, mia cara ragazza,” disse il più alto e più impressionante guardando fuori i due. “Io stesso sono un meccanico classico dal Mondo Classico, e sto visitando il mio collega qui, che è un meccanico di Quantum. Qualunque sia il vostro problema, io sono sicuro che tra noi saremo in grado di aiutarvi, se solo aspettate un momento, mentre finiamo i nostri colpi.
Entrambi gli uomini sono tornati al tavolo da biliardo Il Meccanico Classico prende accuratamente la mira, considera chiaramente tutti gli angoli coinvolti entro una minuscola frazione di grado. Alla fine, ha deliberatamente giocato il suo tiro. La palla rimbalza avanti e indietro in una notevole serie di rimbalzi, che termina in una collisione con la palla rossa e battendolo esattamente al centro di un foro. “Eccoti”, ha esclamato con soddisfazione come ha recuperato la palla dalla tasca. “Questo è il modo di farlo, lo sai; l’osservazione attenta e precisa seguita da azione precisa. Se fai le cose in questo modo è possibile produrre qualunque risultato si sceglie.”

 “Quello che ti è successo sarebbe apparso al resto del mondo come un fotone di energia insolitamente alta, che dà la sua energia per creare una Alice e un anti-Alice. L’anti-Alice viaggerebbe fino a quando non entra in collisione con una Alice e reciprocamente si annichilerebbero, convertendo la loro energia in fotoni.” “Come può essere?» gridò Alice con un certo sgomento. “Non vedo come questa anti-Alice avrebbe mai potuto trovare una secondo Alice per collidere. C’è solo una di me e io di certo non sono state annichilata, “concluse con aria di sfida.   “Ah, ma quello che ho appena descritto è come sembrerebbe al resto del mondo. Come sembrerebbe a voi è molto diverso, molto diverso. Per voi l’annichilamento sarebbe venuto prima della creazione, natutalmente”. “Non vedo alcun ‘naturalmente’ a riguardo” rispose Alice piuttosto bruscamente. “Come può tutto ciò essere distrutto prima della sua creazione?”  «Perché, che è l’ordine naturale delle cose, si sta andando a ritroso nel tempo. Normalmente, quando ci si sposta in avanti nel tempo, ci si aspetta che la creazione venga prima della distruzione non è vero?” “Sì, certo”, rispose Alice. “Beh, in questo caso, se ci si sposta indietro nel tempo ci si aspetta naturalmente che la creazione venga dopo la distruzione dal vostro punto di vista. Si verificano eventi in ordine inverso…”