Il buon senso suggerisce che le scelte che abbiamo compiuto nel passato determinano il nostro presente e che le scelte che compiano oggi, determineranno il nostro futuro.
E se questa consapevolezza valesse anche al contrario? Cioè, se il tempo avesse proprietà simili a quelle dello spazio, è possibile che il futuro influenzi il passato e il presente?
Un notevole esperimento appena pubblicato su Physical Review Letters, condotto dallo scienziato quantistico Kater Murch della Washington University, suggerisce che questo potrebbe essere possibile, almeno nel mondo quantistico.
L’esperimento è finalizzato a sondare le proprietà quantistiche delle singola particelle, il cui stato iniziale non solo non è conosciuto dall’osservatore, ma del tutto indefinito. È l’atto stesso della misurazione a costringere la particella a cristallizzarsi in uno stato definito, come evidenziato nel famoso esperimento del gatto di Schrödinger.
Il professor Murch ha scoperto che la conoscenza del futuro stato di una particella è in grado di alterare il suo stato passato. Se invece le informazioni non si conoscono, è probabile che il suo stato rimanga lo stesso di quello iniziale.
In altre parole, la conoscenza degli eventi futuri è in grado di alterare il passato, almeno nel mondo quantistico. Se fosse vero anche nel mondo della “fisica classica”, questo significherebbe che quello che stiamo facendo ora potrebbe essere influenzato da una decisione presa da una futura versione di noi.
L’esperimento di Murch ha richiesto la creazione di un dispositivo che permettesse la misurazione dei sistemi quantistici. Murch ha voluto osservare lo stato quantistico di due particelle diverse nei diversi stadi della loro evoluzione.
Il dispositivo è un semplice circuito superconduttore che inizia a comportarsi in modo quantistico quando è raffreddato fino a temperature prossime allo zero assoluto. In particolare, il dispositivo ha due livelli energetici: quello fondamentale e quello eccitato, tra i quali c’è un numero infinito di combinazioni dei due, che sono, in termini più precisi, sovrapposizioni di stati quantistici.
Nella procedura sperimentale il circuito superconduttore viene fatto interagire con pochi fotoni nello spettro delle microonde che, dopo l’interazione, trasportano informazioni sullo stato quantistico del sistema.
Il punto cruciale è che questa è un tipo di misurazione “debole”, poiché non disturba il sistema, a differenza delle misurazioni “forti” ottenute con fotoni risonanti.
Nell’esperimento, Murch e colleghi hanno preparato il sistema in una sovrapposizione di stati e hanno effettuato prima la misurazione “forte”, il cui risultato rimane tuttavia nascosto. Fatto questo, hanno seguito l’evoluzione del sistema con misurazioni deboli.
Se si cerca di calcolare il possibile risultato della misurazione forte solo sulla base delle informazioni che si hanno prima che la misurazione stessa venga effettuata, le probabilità sono 50-50 per cento per i due stati. Se invece si fa il calcolo dei possibili risultati a ritroso con le informazioni ottenute dalle misurazioni deboli, le probabilità si restringono a 90-10 per cento.
Si tratta di un risultato sorprendente: per analogia, è come se quello che abbiamo fatto oggi cambiasse quello che abbiamo fatto ieri. In termini più tecnici, è un’altra indicazione del fatto che nel mondo quantistico, la “freccia del tempo” non è la stessa che nel mondo macroscopico.
«Non è chiaro perché nel mondo reale, costituito da molte particelle, il tempo scorre solo in avanti e l’entropia cresce sempre», ha commentato Murch. «Ma molti ricercatori stanno lavorando a questo problema, e mi aspetto che venga risolto nel giro di qualche anno».
Per approfondire sull'argomento:http://news.wustl.edu/news/Pages/future-affects-past-quantum-state.aspx
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