Il collasso è “grave”?

Nel post precedente, ho brevemente descritto la teoria del "collasso spontaneo" della funzione d’onda (o teoria GRW), una delle teorie alternative all’interpretazione standard (nel seguito, IS) della FQ che hanno lo scopo di offrire una soluzione ad alcune delle anomalie che sin dalla nascita della teoria quantistica hanno messo a disagio i fisici.

Abbiamo visto che uno dei principali punti deboli della teoria GRW è che introduce un meccanismo fisico non spiegato, una specie di deus ex machina, per giustificare il "collasso" della funzione d’onda (peraltro, nella IS il "collasso" correlato alle operazioni di misura è almeno altrettanto ad hoc). Per rendere più accettabile questa teoria sarebbe insomma necessario identificare una ragione fisica per il collasso, che permetta anche di giustificarne la frequenza, che nella teoria GRW è un parametro arbitrario, determinato solo fenomenologicamente.
Una proposta in questa direzione è stata presentata da un grande fisico matematico, Roger Penrose. Vediamo di che si tratta.

L’idea di base di Penrose è che l’origine del collasso spontaneo della funzione d’onda risieda nella Gravità. E’ un’idea audace, perché la teoria della Gravità è la Relatività Generale (RG), e uno dei principali problemi della Fisica moderna è conciliare RG e FQ. Quindi è molto complicato cercare di capire quali effetti possa avere la RG sulla FQ, e Penrose cerca di fare proprio questo.
Non tenterò di spiegare l’ipotesi di Penrose, perché richiede una conoscenza della Fisica troppo approfondita (in realtà, non la capisco a fondo neanche io). Mi limiterò a essere approssimativo, dicendo che in presenza di un campo gravitazionale non omogeneo l’indeterminazione sulla posizione di una particella che si trovi in uno stato "misto" comporta una indeterminazione dell’energia della particella, e questa indeterminazione dell’energia comporta a sua volta l’instabilità degli stati "misti" e il conseguente collasso della funzione d’onda. Questa instabilità, trascurabile per una particella singola, diventa fortissima per un corpo macroscopico, dotato di una massa grandissima in confronto a una particella; quindi, per un corpo macroscopico, il collasso della funzione d’onda avviene in tempi brevissimi.

Mi rendo conto di essere stato piuttosto oscuro, e me ne scuso, ma spero di aver reso un minimo l’idea. Nel prossimo post tirerò le somme del discorso fatto sulla Fisica Quantistica.

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