SEGNALATO DAL DR. GIORGIO PATTERA
(BIOLOGO)
La nuova frontiera della fisica.
«Invertita la direzione del tempo» (?)
L’annuncio del fisico russo
Gordey Lesowik affascina perché smentisce le nostre certezze millenarie:
«Abbiamo creato artificialmente uno stato che evolve in una direzione opposta
alla freccia del tempo termodinamico».
Siamo abituati allo scorrere del
tempo,in una sola direzione. Gli scienziati (l’esperimento dei ricercatori del
Moscow Institute of Phisics guidati da Lesovik non è il primo, anche se
rappresenta un passo decisivo) ci spiegano che non è così. In teoria, e adesso
anche in pratica. Lorenzo Maccone, fisico teorico dell’Università di Pavia che
indaga gli aspetti del tempo rispetto alla meccanica quantistica e i cui studi
vengono citati dal team russo, spiega con un esempio la questione. «Se è facile vedere un uovo che cade a terra
e si spiaccica, nessuno ha mai potuto assistere al contrario. Ovvero a un uovo
che si ricompone e ritorna sul tavolo. Secondo le leggi della fisica classica
questo in realtà non è impossibile, ma altamente improbabile. Invece a livello
microscopico è possibile: la freccia del tempo è reversibile, può andare in un
senso e in quello contrario».
L’esperimento del gruppo di
Lesovik, a cui hanno contribuito anche scienziati svizzeri e statunitensi,
pubblicato sulla rivista Scientific Reports, ha utilizzato un computer
quantistico Ibm, ovvero un elaboratore che si basa sui fenomeni tipici della
meccanica quantistica, nel quale al posto dei bit dei nostri pc, gli elementi
base dell’informazione sono i cosiddetti «qubit».
I ricercatori hanno analizzato la
posizione di un elettrone, passato da una fase in cui era localizzato a una in
cui il sistema diventava più caotico e non era più individuabile. In un secondo
tempo, grazie a un algoritmo, è stato compiuto il percorso inverso (la freccia
del tempo si è invertita): l’elettrone dal caos è tornato a essere localizzato.
Come se l’uovo spiaccicato fosse tornato intero sul tavolo. La conclusione
sembra contraddire la seconda legge della termodinamica, che enuncia
l’irreversibilità dei fenomeni fisici. Avverte il professor Maccone: «Non significa che si può viaggiare nel
tempo. È solo un’inversione, il tempo continua ad andare avanti, ma l’elettrone
evolve all’indietro. Gli studi che si stanno facendo, come quest’ultimo, sono molto
interessanti; e nonostante alcune approssimazioni dovute a computer ancora allo
stadio di prototipi, permettono di capire cosa succede a livello fisico. La
grande domanda a cui si sta cercando di dare una risposta è appunto quella di
spiegare questa apparente contraddizione tra il mondo che conosciamo e quello
della meccanica quantistica». Lesovik e il suo gruppo hanno osservato che i
qubit tornavano al loro stato iniziale nell’85% dei casi quando erano in due,
nel 50% quando erano tre. Un margine di imprecisione legato appunto a una
tecnologia ancora all’inizio sebbene dalle grandi potenzialità. «L’importanza di queste ricerche — aggiunge
Marco Genovese, responsabile del programma di ottica quantistica all’Istituto
nazionale di ricerca metrologica di Torino — non è solo capire meglio come si
sviluppa la freccia del tempo nei sistemi quantistici. Ma è anche quello di
testare proprio i computer quantistici, in grado di fare in pochi secondi
calcoli che per le macchine classiche sarebbero troppo complessi».
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DI MARCO LA ROSA
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