Interpretazione a molti mondi: differenze tra le versioni

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Hugh Everett cercò di formulare una alternativa all'[[interpretazione di Copenaghen]], cercando di superare la discontinuità nell'evoluzione temporale dei sistemi fisici rappresentata dal [[collasso della funzione d'onda]]. Durante i suoi studi per il dottorato, il fisico statunitense si occupò di trovare una spiegazione in particolare al problema dell'interazione fra l'osservatore che compie una misura e il sistema effettivamente osservato, nell'insieme delle leggi quantistiche.

Al contrario della meccanica classica dove lo stato di una particella è specificato dalla sua posizione e dalla sua velocità, la [[funzione d'onda]] rappresenta lo stato di una particella o di un qualsiasi sistema fisico quantistico. L'evoluzione temporale della funzione d'onda è data dell'[[equazione di Schrödinger]], che, come l'equazione delle onde, è una equazione differenziale lineare. Questo significa che date due soluzioni distinte, anche una loro qualsiasi [[combinazione lineare]] è ancora una soluzione dell'equazione di Schrödinger. Una funzione d'onda può quindi essere una arbitraria combinazione lineare di funzioni d'onda rappresentanti stati differenti. Nell'[[atomo di idrogeno]] ad esempio, lo stato dell'elettrone sarà in generale descritto da una combinazione di funzioni d'onda di diversi livelli energetici, senza che sia possibile definire in modo esatto quale sia la sua energia. Si pone quindi il problema di capire come emergano le proprietà delle particelle, come la posizione, la velocità o l'energia, quando una misurazione viene effettuata. Secondo l'interpretazione di Copenaghen, una misurazione perturba in modo discontinuo lo stato del sistema misurato provocando il collasso della funzione d'onda, in seguito al quale l'[[osservabile]] sotto misurazione assume il valore misurato.

<!--- In base al [[principio di complementarietà]], sia la [[materia]] che la [[radiazione]] hanno caratteristiche sia corpuscolari che ondulatorie.--->

Al contrario della meccanica classica dove lo stato di una particella è specificato dalla sua posizione e dalla sua velocità, la [[funzione d'onda]] rappresenta lo stato di una particella o di un qualsiasi sistema fisico quantistico. L'evoluzione temporale della funzione d'onda è data dell'[[equazione di Schrödinger]], che, come l'equazione delle onde, è una equazione differenziale lineare. Questo significa che date due soluzioni distinte, anche una loro qualsiasi [[combinazione lineare]] è ancora una soluzione dell'equazione di Schrödinger. Una funzione d'onda può quindi essere una arbitraria combinazione lineare di funzioni d'onda rappresentanti stati differenti. Nell'[[atomo di idrogeno]] ad esempio, lo stato dell'elettrone sarà in generale descritto da una combinazione di funzioni d'onda di diversi livelli energetici, senza che sia possibile definire in modo esatto quale sia la sua energia. Si pone quindi il problema di capire come emergano le proprietà delle particelle, come la posizione, la velocità o l'energia, quando una misurazione viene effettuata. Secondo l'interpretazione di Copenaghen, una misurazione perturba in modo discontinuo lo stato del sistema misurato provocando il collasso della funzione d'onda.

Tuttavia in questo modo le osservazioni stesse del fenomeno, e quindi anche gli osservatori, diventano protagonisti dell'evoluzione temporale dei sistemi fisici, in modo tale che non si può più assumere l'esistenza di una natura senza un osservatore che attivamente la misuri<ref>A questo proposito Einstein chiese ironicamente al suo collega e amico [[Abraham Pais]]: "Veramente lei è convinto che la Luna esista solo se la si guarda?" nella discussione della tematica in David Lindley "La Luna di Einstein" (in particolare nell'"Atto III", a partire dal cap."Finalmente il gatto quantistico" e nella rispettiva sezione di bibliografia e note), Longanesi & C.-1997.</ref>. Questa dipendenza fra osservatore/osservabile, che ha ampi riflessi nell'ambito filosofico, è contemplata nel cosiddetto "postulato di proiezione": solo l'osservazione stabilisce un preciso risultato e cambia lo stato del sistema esaminato in base alle modalità di misura (a prescindere, entro specifici limiti, dal possibile stato originario dello stesso).<ref>Negli ultimi decenni tale effetto risulta convalidato anche dagli esperimenti denominati "a scelta ritardata", nei quali l'operazione misurativa avviene persino dopo che i sistemi, con predisposizione strumentale specificatamente finalizzata, hanno già compiuto dinamiche e trasformazioni attese dagli sperimentatori. A tal proposito si veda il progetto sperimentale descritto dai suoi stessi ideatori in "La dualità di materia e luce", riportato su "Fenomeni Quantistici" Le Scienze-quaderni, volume 112, febbraio2000.</ref> Resta aperto anche il problema di come una proprietà di un sistema si trovi a caso in uno dei possibili risultati esattamente solo nel momento della misura, in base al processo noto come [[collasso della funzione d'onda]]<ref>Tale ipotetico processo è definibile pure come "riduzione del vettore di stato" e "riduzione dell'ampiezza di probabilità", aventi qualche diversa sfumatura di significato.</ref>.

L'interpretazione a molti mondi ha tentato di ridurre il ruolo protagonista dell'osservatore e di rimuovere il problema del collasso della funzione d'onda. PerL'idea otteneredi questo,Everett consideraè quella di considerare sia l'osservatore che il sistema misurato insieme in unoun unico stato, talvolta chiamato "universomondo", che si evolve in modo deterministico senza alcuna scelta casuale dei risultati delle misure. Al momento dell'osservazione, a seguito dell'interazione fra gli apparati sperimentali o fra i sensi dell'osservatore con il sistema misurato, lo stato globale si divide in numerosi "mondi", uno ciascuno per ogni possibile risultato della misura. In questo modo nessun risultato casuale viene prodotto dalla misurazione, semplicemente ad esempio se si misura una variabile che ammette sia i valori "0" o "1", ci saranno due mondi, uno in cui l'osservatore misurerà "1" e un altro in cui invece otterrà "0". L'osservazione è un processo che modifica sempre gli stati dei sistemi misurati, ma adesso, al contrario dell'interpretazione di Copenaghen, i sistemi osservati più gli osservatori evolvono insieme secondo leggi deterministiche che stabiliscono come sono fatti i "singoli mondi", con i loro possibili risultati, e come è strutturata la totalità di essi: l'"universo".

==L'interpretazione di Everett==