Un collasso da spiegare

Ritornando al tema delle più interessanti ipotesi alternative all’interpretazione standard della Fisica Quantistica (la cosiddetta Interpretazione di Copenhagen, che nel seguito chiameremo IC, e che come abbiamo visto "incorpora" un approccio epistemologico che abbandona il Realismo Scientifico classico), dobbiamo spendere qualche parola sul problema della misura nella FQ e sul cosiddetto "collasso della funzione d’onda". Il tema è piuttosto tecnico, quindi se non siete interessati alla Fisica temo che questo post non faccia per voi.

Sarebbe impossibile riassumere qui in modo soddisfacente il problema della misura (una spegazione in inglese non troppo esauriente c’è su Wikipedia, oppure, meglio, qui). Accontentiamoci quindi di dire che secondo la FQ un sistema fisico può in genere essere descritto da una funzione matematica, detta funzione d’onda. La funzione d’onda in generale è una combinazione di funzioni elementari relative a stati differenti (ad esempio, rispetto alla sua polarizzazione, un fotone può avere una funzione d’onda corrispondente a "70% di polarizzazione destrorsa e 30% di polarizzazione sinistrorsa"). Questa combinazione determina la probabilità dei risultati di una eventuale misura (se si misura la polarizzazione del fotone di cui sopra, si avrà il 70% di ottenere come risultato destrorsa e 30% sinistrorsa); ovviamente, i risultati della misura, a differenza della funzione d’onda prima della misura, non sono "misti", ma la misura produce un risultato e uno solo. Dopo la misura, il sistema fisico osservato può essere descritto da una funzione d’onda "univoca" (ad esempio, 100% destrorsa).

Quindi, l’operazione di misura provoca un cambiamento della funzione che descrive lo stato del sistema (sto cercando di evitare di dire che la misura cambia lo stato del sistema, perché sarebbe una formulazione "Realista" poco compatibile con la IC); questo cambiamento istantaneo è spesso chiamato "collasso" della funzione d’onda.
Dal punto di vista della IC, questo "collasso" non è un fenomeno fisico distinto dall’operazione di misura: ricordiamo che la IC parte da un approccio Strumentalista, e quindi per essa la funzione d’onda è solo uno strumento matematico, che non ha nessuna relazione necessaria con la "realtà fisica": l’unica cosa che ha senso sono i risultati delle osservazioni, e la funzione d’onda non è un osservabile.

Altre teorie della FQ, invece, ritengono che al "collasso" della funzione d’onda corrisponda un effettivo fenomeno fisico. Queste teorie, che ovviamente rispondono a un approccio epistemologico Realistico, sono particolarmente interessanti in quanto, a differenza della teoria di Bohm, possono in linea di principio prevedere risultati sperimentali diversi dalla FQ, e quindi sono teorie a tutti gli effetti distinte da essa (anche secondo il punto di vista Strumentalista). Nei prossimi post vedremo un paio di queste teorie.

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