Entanglement

entanglement

Quella che vedete è la equazione di Paul Adrien Maurice Dirac, una delle più belle equazioni della fisica,  che descrive il fenomeno dell’entanglement.

(dove ‘m’ è la massa del sistema considerato, ‘∂’  è una variabile di Feynman e ‘Ψ’ è la funzione d’onda che descrive lo stato fisico del sistema).

Il quadrato di questa funzione d’onda (Ψ²) indica la massima probabilità che l’evento si verifichi in un determinato spazio.

Fermi, non scappate via. Non vi mangio mica. Spiego tutto.
La funzione d’onda Ψ(x,t), non è altro che una equazione usata in meccanica quantistica per determinare la posizione di un oggetto nello spazio (x) e nel tempo (t). Visto che non è complicato?

Avevo già letto qualcosa sull’entanglement, attribuendoci poca importanza dal momento che la consideravo una teoria strampalata. Ma, in realtà, sbagliavo e ammetto che non avevo capito proprio un bel niente.

Grave! direbbe il mio cane.
Certo. E così colgo l’occasione per correre ai ripari.

L’occasione è arrivata leggendo un articolo su Galileo di Sandro Iannacone che mi ha incuriosito. Siccome sono tenace, testardamente alla ricerca di sapere, allora mi sono dato da fare per capirci qualcosa.
Vi assicuro che non è roba nemmeno per il mio sapientone astrofisico del mio cane.

E che sarà mai ? – mi domanda il mio amico a quattro zampe, un po’ risentito.

Tanto per cominciare – mi rivolgo gentilmente al mio fedele cane sdraiato sul tappeto – ti dico che è qualcosa che riguarda la meccanica quantistica. Una sorta di mistero che non ha fatto dormire gente come Niels Bohr, Albert Einstein.

Faccio una premessa (tanto per entrare piano piano nel discorso).
L’entanglement è un termine quasi intraducibile in italiano, possiamo chiamarlo “intreccio” (dall’inglese to entangle «impigliare, intricare»).
Ma possiamo definirla anche come “correlazione” e rappresenta il paradosso più difficile da accettare della teoria dei quanti, poiché implica un’azione “fantasmatica” a distanza, cioè senza nessuna intermediazione, violando anche il principio per cui nessuna informazione può superare la velocità della luce.
Fu proprio Einstein a usare quelle irridenti parole: “azione fantasmatica a distanza” ormai entrate nella storia per definire l’entanglement.

Ok, detta in poche parole “l’entanglement quantistico” è il fenomeno in cui due o più particelle che si sono trovate in interazione reciproca per un certo periodo, anche se separate spazialmente, rimangono in qualche modo legate indissolubilmente (entangled), nel senso che quello che accade ad una di esse, si ripercuote istantaneamente anche sull’altra, indipendentemente dalla distanza che le separa.

Ma vediamo di cosa si tratta (anche sollecitato dalla impazienza del mio cane).

Uno dei concetti base della fisica classica che ci viene insegnata a scuola è quello di “località” ovvero ciò che accade in un determinato luogo dello spazio non può avere influenza in un altro luogo dello spazio, a meno che non ci sia un intervento (collegamento) diretto ad esempio, sia trasmesso un segnale da un luogo all’altro.

Nella meccanica quantistica e quindi nella fisica applicata a livello atomico e subatomico si verifica qualche cosa che si discosta totalmente dal principio di località.

L’idea è semplice: se due particelle, poniamo due fotoni, chiamati A e B, dopo aver interagito per un istante si allontanano in direzioni opposte, ciascuna conserverà una parte del moto totale delle due particelle.
La quantità di moto (q=m*v, massa per velocità), secondo le leggi della fisica, viene cioè “divisa” tra i due fotoni. E fin qui tutto bene.
Una legge fisica dice che la quantità di moto di un sistema isolato resta costante. Ora, se uno sperimentatore osserva il fotone A e calcola la sua quantità di moto, riuscirà a ricostruire facilmente la quantità di moto di B.
Semplice, vero?

Bene, a questo punto arriva la parte sconvolgente (mi ci è voluto un po’ a capirlo ma ci sono riuscito). La cosa assume i toni della pura fantascienza.

Se lo sperimentatore misura la quantità di moto del fotone A, istantaneamente da qualsiasi altra parte dell’universo si trovi il fotone B (anche lontano molti anni-luce) la sua funzione d’onda assume la quantità di moto prevista, mentre prima dell’osservazione del fotone A si trovava in uno stato di totale indeterminazione.

Tale legame, implicito nella funzione d’onda del sistema, si mantiene anche quando le particelle sono a distanze molto grandi.

Quindi viene a cadere il principio della “località” a favore della “non-località”, ossia il fatto incontrovertibile che l’entanglement stabilisce una “relazione” tra le particelle quantistiche, che si mantiene a prescindere dalla distanza nello spazio e al di là della limitazione relativistica della velocità della luce.

Vero o falso?
Un esperimento ha dimostrato nel 1982 incontrovertibilmente che l’entanglement era reale, e che per quanto paradossale fosse, il fenomeno era pur tuttavia concreto.

Un altro esperimento che è stato condotto, è quello su due elettroni che orbitano nello strato più esterno di un atomo. Entrambi hanno la caratteristica di mantenere i loro spin sempre in direzione opposta. L’orientamento deve essere opposto per poter stare simultaneamente in quella stessa zona. Quello che è stato osservato, è che qualunque sia il valore dello spin assunto da uno dei due elettroni, il valore assunto dall’altra particella è sicuramente opposto al primo. E questo non accade solo quando i due elettroni sono vicini, ma accade qualunque sia la distanza tra loro.
E’ questo quanto afferma il fenomeno dell’entanglement

E’ fantastico e sconvolgente tutto questo – esclama il mio cane – Quali ripercussioni ci possono essere?

In questi anni – rispondo – molti fisici cominciarono a chiedersi quello che probabilmente anche tu ora ti starai chiedendo: sarebbe possibile utilizzare l’entanglement per comunicare a distanze enormi e, perché no, viaggiare nello spazio superando il limite della velocità della luce?

L’idea non è per niente sprovveduta.
PrintAlcuni fisici teorici rispettivamente dell’Institute for Advanced Study di Princeton e della Stanford University di Palo Alto, hanno immaginato di rendere entangled due buchi neri, quindi poi separarli e tenerli a distanza (congetture solo matematiche, naturalmente).
Da queste ipotesi è venuto fuori che si formerebbe un vero wormhole tra i due buchi neri.

Quindi in linea di principio, due buchi neri separati potrebbero essere connessi, come corni di una tromba, a costruire una specie di scorciatoia nello spazio-tempo, il wormhole, per l’appunto.

Ma c’è dell’altro.
Due équipe indipendenti di scienziati sostengono che sarebbe possibile creare un wormhole anche tra due particelle quantistiche ordinarie, come i quark.

Non riesco ad immaginare cosa possa significare questo entanglement tra particelle subatomiche.
Ma questo lo scoprirò in un’altra occasione.

Quello che invece andrò a dirvi in un altro post è la connessione dell’entanglement sull’uomo chiamata “Risonanza interpersonale”.

Snoopy02


Informazioni su bruce

Ingegnere. Io sono responsabile di quello che dico, non di quello che capisci tu. (Massimo Troisi)
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42 risposte a Entanglement

  1. Rebecca Antolini ha detto:

    ecco la mia matematica si base soltanto a quella domenstica… buona giornata😆

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    • bruce ha detto:

      Lo so, sono concetti bizzarri e difficili da capire.
      Ma forse applicandoti un pochino potresti “vedere” molte cose del creato sotto un nuovo aspetto.
      Buona giornata anche a te cara.

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      • Rebecca Antolini ha detto:

        dai basta con questo creato😦 … osservando soltanto l’universo mio cro Silvano ci fa capire li era un grande matematico al lavoro … tutte le stelle, sistemi solari ecc sono in un ordine matematico… altro che evoluzione😉

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        • bruce ha detto:

          Lo sapevo che sei affezionata alle teorie classiche, ma concedimi di farti notare che la concezione tolemaica è tramontata 5 secoli fa e abbandonata anche dalla chiesa che ha anche accettato la evoluzione dell’universo.
          Sono d’accordo con te che c’è un ordine matematico nella natura.
          Un caro saluto.

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          • Rebecca Antolini ha detto:

            nessuno sa se siamo essere evoluti o essere creati… in mezzo c’è la scienza e fantascienza.. allora se Dio non esiste perchè la politica non chiude tutte le chiese e religioni.. Costano soltanto soldi! … cosa impedisce la politica a togliere cose inutile.. ??? una domanda perche tu festeggi natale… se non credi in tutto questo?

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          • bruce ha detto:

            “nessuno sa se siamo essere evoluti o essere creati…”

            Tra queste due domande certamente la seconda non la scopriremo mai. Sulla prima si hanno molte certezze.

            La politica?
            Non ho capito il concetto. In Italia la libertà di culto, come quella di stampa e espressione è sancita dalla costituzione.
            In molti paesi è la religione che fa la politica.

            Natale?
            Periodo per mangiare ottimi panettoni, pandori, torroni.😆
            Se te non sei cattolica e non credi alle religioni perchè festeggi la natività e tutto il suo corredo di festeggiamenti? Il Creatore come da te inteso non è mai nato (se ho capito bene, ma forse saprai spiegarti meglio)
            Ciao cara.

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          • Rebecca Antolini ha detto:

            dimenticavo qui siamo sulla penisola del Vaticano e in torno c’è un stivle di nome Italia.. sembra la gente che vive in questo paese prende i calci nel culo in contiunuazione senza mai svegliarsi…

            ora natale per me non ha nulla da fare con la religione per me e più una festa trdizionale (decorazione ecc) forse un segno di armonia e pace almeno qui a casa mia..

            ah e vero panettoni, pandori, torroni e poi 3 mesi di insalatine😆

            aproposito ho preparato un post al riguardo della creazione o evoluzione… e tu poi trovi la soluzione😆 lo posto lunedì per iniziare bene la settimana

            ma sai che ti amo ♥😳

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          • bruce ha detto:

            Aspetto di leggere con impazienza la teoria della creazione e della evoluzione “secondo Rebecca”. Ovviamente ci svelerai anche il mistero se è nato prima l’uovo o la gallina😆 anche se preferivo l’inizio di settimana con una bella ricetta di cucina.
            Mi dispiace che non hai espresso un commento sul post ( forse non lo hai letto😆 ) Complicato vero?

            Lo so che mi vuoi bene, Anch’io. Ma non esagerare, sono felicemente sposato😆

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  2. gabriarte ha detto:

    l’entaglement parola complicatissima ma leggendo il tuo post mi viene da pensare e da chiederti potrebbe questa regola essere usata anche nel corpo umano?in fondo la fisica è una legge matematica

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  3. Rebecca Antolini ha detto:

    Sinceramente non ho capito niente qui (questa matematica e fuori dalla mia portata) ma non vuol dire che sono incapace fare i miei conti!

    quell post al riguardo delle evoluzione o creazione nulla di grande … mi e venuto cosi … ovvio😆

    forse hai ragione inziamo lunedì con un bella ricetta vegana

    anche io sono sposata (strafelice) heheheheh …scherzo ma questo lo sai😉

    ora vado mangiare funghi con spinaci gnam

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  4. Elisabetta Lelli ha detto:

    Amico caro,

    anche se credi che il mio spin sia opposto al tuo… sai che ci sono. Sai che sono inseparabile (da te). Non è facile per me comprendere appieno questo post, ignoro troppe conoscenze.
    Ma so una cosa; non credo esista l’imprescindibile. E per quanto tenda ad isolare la mia essenza, perfino un mio solo atomo, resto connessa al tutto. E a te faccio riferimento, nella speranza che perdoni due cose:
    – Il ritardo della mia risposta;
    – Le probabili fesserie che ho appena scritto.

    Ti voglio bene, Sil.
    (Bleff, oggi t’immagino con un cappottONE!)

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  5. ross ha detto:

    Una volta scrivesti che era impossibile viaggiare più veloce della luce(a parte per Superman)ma questo tuo post sembra dimostrare che “forse” potrebbe essere possibile. Speriamo dunque nel wormhole, forse i nostri pos-pos-pos-posteri potranno usarlo.
    Non saprei come salutarti perchè qui tra ti amo e ti voglio bene…mmmm…vediamo…

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    • bruce ha detto:

      Non ascolto Morandi (me ne dispiace per lui anche se non gliene frega assolutamente nulla), non è il mio genere. Quindi nemmeno ora.

      La velocità della luce? Resta insuperabile.
      Quella dell’entanglement è per ora solo una “azione fantasmatica a distanza”. Una speranza dei fisici (qualcuno si è intestardito a dimostrare il contrario). Per ora è solo una aspettativa.

      Il saluto?
      Beh accetto anche un semplice saluto di cui sei sempre stata un po’ avara.😆
      Cmq è sempre un piacere averti, magari, più spesso qui.
      Ciao cara

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      • MARGHIAN ha detto:

        Vero, la velocita’ della luce resta insuperabile. L’entanglement (supponendo che consenta anche il teletrasporto di oggetti, ma vale anche nel solo caso di scambio a distanza di “informazione” tra particelle ) non e'”velocita’”.”Velocita’” significa “spostarsi dal punto A al punto B in un certo tempo” , e su questo la luce e’ imbattibile. Ciao.

        Marghian

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    • Elisabetta Lelli ha detto:

      Cara Ross,

      se voglio bene a qualcuno glielo dico, qualche volta.

      Buona serata.
      E.

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  6. ross ha detto:

    Mi spiace che non ti piaccia Morandi, io lo adoro e amo le sue canzoni, comunque avresti potuto ascoltarla visto che te l’ho postata. Se preferisci,però, cancella pure il video. E’ vero sono molto parca nei saluti, non scrivo mai tvb o similari, a volte mi piace scrivere un abbraccio, ma già lo trovo sdolcinato. Vero anche che non vengo spesso qui, ma veramente ho sempre poco tempo,anche perchè ho dei nuovi “lavoretti” da svolgere durante la giornata,però i post compaiono sempre nella mia email e li leggo da lì, con calma. Per concludere, se tu invece avessi letto i miei, avresti notato che in uno di essi ti ho citato tra i 10 migliori blog di wp che preferisco.
    Ti auguro una felice Domenica insieme a tuoi cari.
    Un abbraccio.. Ross 😀

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    • bruce ha detto:

      Io credo di avere qualche problema di notifica dal tuo blog. Per lungo tempo niente, poi alle volte le ricevo altre volte no. Rifaccio l’iscrizione, idem.
      Ultimamente ho cambiato browser, non vorrei che il problema è lì.

      Mi dispiace anche di non aver letto il post che mi hai citato (chissà quante “belle” cose avrai pensato di me!). Forse è capitato durante il periodo della mia assenza da casa e quindi senza pc.
      Ti saluto anch’io affettuosamente, perchè anche qui non tutto fila liscio. Per esempio lunedì sono di nuovo fuori forse anche per due settimane (spero che qualcuno in famiglia mi dia in prestito un portatile).
      Ciao

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      • bruce ha detto:

        Dimenticavo: nulla contro il tuo video, resta lì (un omaggio è sempre un omaggio).
        Ma sappi che non ascolto nemmeno Licabue ( mi sembra che canti mentre è sul wc😆 ), quindi sei avvertita … caso mai…..
        Ciao

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        • ross ha detto:

          E fai Bene,Elisabetta. Io invece non ci riesco è questo che volevo far capire a Bruce.
          Già mi viene difficile scrivere un abbraccio,figurati! mi sembra sdolcinato.
          Com amicizia
          Ross 😀

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          • Elisabetta Lelli ha detto:

            Lo immaginavo, Ross. Però è bello dirlo, a volte. E soprattutto è bello sentirselo dire…
            Ma, è normale, ognuno esprime le proprie emozioni in modo personale. E non è detto che siano emozioni meno belle, o meno sentite.

            Buona serata, Ross. Grazie per la tua risposta🙂
            Eli

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          • ross ha detto:

            Generalmente non esterno le mie emozioni, anche con le persone più care. Mi fermo qui perchè apriremmo un discorso lungo e qui siamo ospiti dell’amico Bruce.
            Ciao e grazie a te 😉

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          • Elisabetta Lelli ha detto:

            Cara Ross,

            non mi devi alcuna spiegazione. E’ giusto che ognuno viva come sente🙂
            Buona giornata a te, Ross. Per quanto riguarda me non credo sarà una buona giornata;
            da me soffia un vento gelido… e ho una colica al rene (un’altra…)😦
            E.

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          • ross ha detto:

            wow che meraviglia le coliche al rene 😦 a me invece vengono quelle addominali, soprattutto di notte… Notti magicheeeeeeee qui inizia a piovere e questa notte sarà neve, domani mattina dovrei andare al mercato.. mah..vedremo!
            Ciao, con l’augurio che ti passi in fretta

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          • Elisabetta Lelli ha detto:

            Perdona il ritardo, Ross. Coliche, brutte-brutte-bruttissime (a qualsiasi ora del giorno)😦
            Ma poi sei andata al mercato?

            Abbraccio.
            Eli

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          • ross ha detto:

            Sono andata questa mattina, prima pioggia,poi vento gelido ed infine neve, sono arrivata a casa col carrrello pesante, l’ombrellino ondeggiante e la faccia gelata..però oggi pom., mi sono rifatta con una dormitona…ma non sono operabili le tue coliche? per le mie dovrebbero togliermi una parte di intestino ma al momento non ci penso proprio…..
            Ciao e buona serata
            Ross 😀

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          • Elisabetta Lelli ha detto:

            Eccheccaspita, Ross! T’è caduta sopra l’ira del cielo ‘ncavolato nero?? hai fatto bene a fare la dormitona…🙂
            Coliche non operabili, purtroppo. I miei reni, soprattutto il dx, sono “due piccole cave di pietra”, come dice l’ecografista. Ma mancavano all’appello le coliche epatiche (e ti pareva!), e altre magagne. E ora… dormitona anch’io🙂 … e speriamo che almeno stanotte mio marito non esegua il solito Concerto K000 in re Minor, per ippopotami ubriachi rinchiusi dentro a un sacco😉

            Abbraccio.
            Eli

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        • ross ha detto:

          Non dovevi dire di ligabue (licabue non lo conosco… 😀 ) sarò costretta a postarti una delle sue belle canzoni, anche se cantate sul water…..
          ciao ciao

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      • ross ha detto:

        in rispota a bruce sulle notifiche del blog:
        —————————————————————————————-
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        insomma per ognuno puoi regolarti come più ti piace.
        te capììììììì?
        che tradotto in italiano significa “hai capito” non sempre sono chiara nelle mie spiegazioni, se hai bisogno fai un fischio.
        Ciao
        Ross:D

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  7. MARGHIAN ha detto:

    Ciao Bruce.Questo post e’ da leggere tutto ben bene. Ho risposto ai vostri commenti sul mio post ultimo scorso. Ciao, a presto.
    Marghian

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  8. MARGHIAN ha detto:

    “Le particelle non sono telepatiche” disse Einstein” su questa cosa.
    ““l’entanglement quantistico” è il fenomeno in cui due o più particelle che si sono trovate in ^interazione ^reciproca per un certo ^periodo..” Ecco, una delle spiegazioni avanzate da qualcuno e’ quella secondo la quale tutto era in interazione reciproca nei primissimi istanti, quando l’universo era puntiforme, ed ogni porzione di “micrsospazio” era attaccata all’altra”. Staccandosi, le piccole porzioni di spazio-tempo avrebbero mantenuto un certo legame che si manifesterebbe come “entanglement”, fenomeno che permette di “teletrasportare” le caratteristiche di una particella ad un altra, che “vibrerebbe” (spin od altro) nello stesso modo, in virtu’ del “legame originario”. “Worm-hole” tra due buchi neri come tra due particelle elementari? Possibile, forse i buchi neri possono considerarsi, date le loro singolari caratteristiche, come due “oggetti quantici macroscopici”. Come sai,” l’oggetto quantico macroscopico” e’ qualcosa che la scienza “di frontiera” ed ancor piu’ la pseudoscienza vorrebbero creare, e su questo vengono chiamate in causa cose come il “condensato di Einstein- Bose” e cose di questo tipo.

    Per quale motivo? Semplice, “se un oggetto macroscopico-veicolo- venisse “trasformato” (ad esempio “polarizzando” lo spin di tutte le particelle che lo compongono o cose del genere) in qualcosa che si comportasse come una grossa “particella elementare” avrebbe, pur nella sua “nmacroscopicita’” le stesse caratteristiche di una particella elementare e godere cosi’ delle capacita’ tipiche di un “quanto”, “superare distanze”, “viaggiare nel tempo…”. Per adesso accontentiamoci pero’ del teletrasporto dello spin di due particelle elementari. Ciao.

    Marghian

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