I gemelli di Dumas e l’entanglement quantistico

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I gemelli di Dumas e l’entanglement quantistico

“Un’azione sinistra a distanza”, così Albert Einstein etichettò un fenomeno che proprio non poteva digerire: l’entanglement, una sorta di telepatia tra particelle microscopiche. Per il padre della relatività, infatti, una proprietà così strana doveva per forza essere il frutto di una nostra incomprensione dei meccanismi fondamentali che regolano l’universo. Invece, nel corso di molti anni è stato dimostrato che si tratta di un aspetto fondamentale della realtà a livello atomico.

Particelle telepatiche

Come la quantizzazione e il principio di sovrapposizione degli stati, l’entanglement è una delle tante stranezze della meccanica quantistica. Fu messo in evidenza per la prima volta proprio da Einstein nel 1935, in un articolo scritto con Boris Podolsky e Nathan Rosen – articolo passato alla storia come “EPR”, dalle iniziali dei cognomi dei tre autori. Einstein in quegli anni stava cercando di esplicitare i limiti e le presunte contraddizioni della meccanica quantistica. E si rese conto che, secondo questa teoria, era possibile creare una coppia di particelle correlate tra loro in modo tale da risultare “telepatiche”. Se con un processo di misura se ne alterasse una, istantaneamente anche l’altra si modificherebbe per mantenere la correlazione con la compagna, anche se si trovasse dall’altra parte dell’universo. Questo è l’entanglement. L’intesa tra le due particelle è istantanea, ma si può dimostrare che l’informazione non si può trasmettere istantaneamente, altrimenti la relatività sarebbe violata dando origine a ogni sorta di paradossi. Comunque una “telepatia quantistica” resta, è stata provata sperimentalmente, e questo Einstein non lo poteva digerire.

Ogni cosa è collegata

Pochi mesi dopo la pubblicazione dell’articolo EPR, e proprio per rispondere alle questioni lì sollevate, il fisico austriaco Erwin Schrödinger coniò il termine entanglement e sostenne che era la proprietà più centrale della meccanica quantistica. Un fenomeno decisamente strano, ma ben presente nelle filosofie orientali, come ha fatto notare Fritjof Capra nel suo libro Il Tao della Fisica. Queste filosofie sono infatti basate sul concetto che tutti i fenomeni sono legati fra loro, e che ogni azione su una parte si ripercuote sull’intero sistema.

Fratelli corsi

Locandina
La locandina del film tratto dal romanzo di Alexander Dumas.

Qualcosa di simile all’entanglement avviene talvolta nella vita reale: se due persone interagiscono in un certo momento, a volte rimangono legate come da un filo invisibile, per cui qualcosa che accade a una può ripercuotersi all’istante sull’altra. Nella letteratura, un esempio davvero calzante è raccontato nel romanzo di Alexandre Dumas (padre) I fratelli corsi, scritto nel 1844, da cui è stato anche tratto un omonimo film nel 1961. La vicenda narra di due fratelli gemelli, nati nel paesino di Sullacaro in Corsica, che mostrano diverso carattere e interessi: Lucien, rimasto nel paese d’origine con la madre, gestisce le proprietà terriere e si dedica alla caccia; Louis, colto e raffinato, si dedica alla lettura e si è trasferito a Parigi dove studia per diventare avvocato. Lo scrittore si reca dapprima in Corsica e Lucien gli offre ospitalità nella casa di famiglia, lasciandogli a disposizione la camera del fratello ormai inutilizzata da anni. A un certo punto gli confida:

– E non vi è noto che noi siam gemelli?
– Certamente, me l’ha detto la mia guida.
– Ma non sapete dunque che siam venuti al mondo uniti l’uno all’altro per un fianco?
– Questo non lo sapevo.
– Fu un colpo di scalpello a separarci; la qual circostanza fa che quantunque adesso viviamo l’uno distante dall’altro, abbiam pur sempre un medesimo corpo, di maniera che l’impressione, sia fisica o morale, che uno di noi prova, ha il suo contraccolpo sull’altro. Ebbene! in questi giorni, senza alcun motivo, io sono stato triste, cupo, malinconico quanto mai possa dirsi. Ho sentito crudeli stringimenti di cuore; ah! certamente mio fratello prova qualche profondo cordoglio.

Lo scrittore, incuriosito da questa rivelazione, decide di andare a Parigi per conoscere Louis. Scrive Dumas: “Chi era dunque quel fratello che provava i medesimi dolori provati dall’altro suo fratello alla distanza di trecento leghe?”

Giunto a Parigi, lo scrittore ottiene da Louis le risposte che cercava:

– Non sono stato ammalato, è vero, ma ho avuto un dispiacere, ed anzi, un gran dispiacere, che, vel confesso, più anche aumentavasi, in pensare che soffrendo io qui, faceva soffrir laggiù mio fratello.
— Il signor Lucien mi aveva di già detto ciò che voi, o signore, adesso mi dite; ma se ho da parlarvi sinceramente, perché io credessi che una cosa tanto straordinaria fosse la verità e non già una preoccupazione del suo spirito, non mi abbisognava meno della prova che ne ho in questo momento; sicché, voi stesso, signore, siete convinto che l’incomodità che vostro fratello provava là abbasso, dipendesse dalla sofferenza da voi qui risentita?

Louis morirà poi in un duello, dopo aver affidato allo scrittore una lettera da spedire alla famiglia nel caso venisse ucciso. Ordine prontamente eseguito dopo il triste epilogo. Ma il giorno dopo, inaspettatamente, lo scrittore vede arrivare Lucien a casa sua.

– Oh mio caro Lucien, esclamai correndo a lui e stringendolo fra le mie braccia.
E mio malgrado alcune lagrime mi grondaron dagli occhi.
– Sì, mi disse, son io.
Io calcolai il tempo trascorso; la lettera di Louis non poteva essere arrivata a Sullacaro, anzi, nemmeno ad Ajaccio.
– Oh mio Dio! Esclamai; ma allora voi non sapete nulla.
– Io so tutto, diss’egli.

La chiave di lettura

Nel romanzo si trovano molte caratteristiche dell’entanglement quantistico: i due fratelli erano uniti alla nascita (stessa funzione d’onda) poi una volta separati hanno continuato a sentire le stesse sensazioni, senza il bisogno che venissero comunicate, E c’è anche la verifica sperimentale dello scrittore: ”Calcolai la distanza…”.

Il fascino dei gemelli

L’idea della telepatia gemellare non è stata di certo inventata da Alexandre Dumas. Lo scrittore francese attingeva a una vasta fonte, fatta anche di folklore popolare. Esistono infatti centinaia di testimonianze sulla telepatia tra gemelli e si racconta, per esempio, che quando uno prova un dolore, l’altro lo avverte nella stessa parte del corpo. Si sostiene, inoltre, che un gemello sia in grado di percepire quando l’altro è in pericolo anche a centinaia di chilometri di distanza. Nella maggior parte dei casi si ha a che fare con evidenze aneddotiche più che scientifiche; ma la telepatia gemellare resta una metafora molto concreta e sorprendentemente efficace dello strano fenomeno dell’entanglement quantistico.

(Coautore: Andrea Parlangeli)

Link e approfondimenti

• Il libro di Alexander Dumas padre, I fratelli corsi.
• L’articolo su Josway su meccanica quantistica e determinismo, con l’intervista al premio Nobel Gerard ‘t Hooft.
• L’articolo su Josway, Olafur Eliasson come esperienza quantistica.

Gian Italo Bischi
Gian Italo Bischi
Laureato in fisica, è professore ordinario di Matematica generale e Sistemi dinamici e giochi evolutivi presso il Dipartimento di Economia, Società, Politica dell’Università di Urbino. Ha pubblicato articoli e libri sui modelli dinamici e le loro applicazioni alla descrizione di sistemi complessi. Si occupa anche di divulgazione, in particolare sulle connessioni fra la matematica e gli altri campi del sapere.

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