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Mente e materia: dai dilemmi della meccanica quantistica alla teoria del tutto di Einstein

27 Feb. 2023 |   Di Ke Ping

(Minghui.org) La scienza empirica si basa sul materialismo, dove si crede che la materia sia la sostanza fondamentale e che la mente non possa esistere senza interazioni materiali. Tuttavia, molte scoperte scientifiche, specialmente nel campo della meccanica quantistica, hanno indicato che la mente può essere una delle realtà principali che regolano la materia.

Effetto osservatore: mondo dell‘incertezza

L’effetto osservatore è l’effetto per cui, nella meccanica quantistica, l’osservazione di un fenomeno quantistico può cambiare il risultato misurato di un esperimento, e ha sfidato a lungo il materialismo. Un esempio è l’esperimento a doppia fenditura che ha confuso grandi scienziati tra cui Albert Einstein, e il suo “effetto osservatore” che rimane ancora oggi inspiegabile.

L’esperimento a doppia fenditura

Nel 1801 lo scienziato britannico Thomas Young condusse il primo esperimento a doppia fenditura. Aveva un raggio di luce che passava attraverso due fenditure parallele su un piatto, dietro il quale c’era uno schermo. L’onda luminosa che passava attraverso le fessure si divideva in due nuove onde, che poi interferivano l’una con l’altra. Quando il picco di un’onda luminosa incontrava il picco dell’altra, si rafforzavano a vicenda, creando una luce più brillante. Quando il picco di un’onda incontrava la depressione di un’altra, si annullavano a vicenda. In quanto tale Young osservò un interessante schema di interferenze, alternanza di bande luminose e scure sullo schermo. Sir Isaac Newton pensava che la luce consistesse solo di particelle e l’esperimento di Young dimostrò che la luce si comporta invece più come un’onda. Esperimenti successivi di questo tipo presero in esame oggetti atomici (elettroni, protoni, atomi, fotoni e così via), invece della luce, sparati verso una doppia fenditura, e si osservarono ancora le bande chiare e scure alternate. Questo risultato sconcertò gli scienziati perché questi oggetti sono tutti particelle e non avrebbero dovuto produrre bande chiare e scure alternate come le onde luminose. Alcuni scienziati credettero che anche le particelle classiche come gli elettroni possedessero le caratteristiche di un’onda, e quindi interferissero l’una con l’altra (proprio come l’onda luminosa) negli esperimenti. Nel 1905 Einstein pubblicò diversi articoli per discutere di questo effetto. Questo gli valse un premio Nobel e gettò le basi per la dualità onda-particella nella meccanica quantistica, cioè, la teoria per cui, ciò che consideriamo “particelle”, possieda caratteristiche sia di particelle che di onde. La caratteristica di dualità è stata dimostrata in ulteriori esperimenti. Più specificamente se gli elettroni (o i fotoni) venissero lanciati uno ad uno verso le fenditure (in modo che non abbiano alcuna possibilità di interferire tra loro), colpirebbero lo schermo come particelle classiche o produrrebbero bande alternate? Numerosi esperimenti hanno dimostrato che anche un singolo elettrone interferirebbe con sé stesso producendo bande chiare e scure alternate. Questo crea però confusione: come potrebbe un singolo elettrone sapere dove andare e finire per generare bande alternate? Non solo, un l’elettrone sembrava attraversare entrambe le fenditure contemporaneamente e fondersi dall’altra parte per dimostrare la dualità onda-particella. Vennero condotti altri esperimenti. Un metal detector venne posizionato vicino alle fessure e il percorso sullo schermo venne poi trasformato nel percorso particellare di due bande (invece di alternare bande chiare e scure). Lo schema di interferenza svanì, come se le particelle sapessero di essere osservate e scegliessero di non essere colte nell’atto di passare attraverso le fenditure come un’onda. Questo venne soprannominato “effetto osservatore”: l’osservazione di una particella può cambiarne radicalmente il suo comportamento. La fisica quantistica (che studia il comportamento della materia e della luce a livello microscopico su scala atomica) è stata sviluppata in parte per comprendere questo “effetto osservatore”. Scienziati come Niels Bohr del Copenhagen Institute hanno teorizzato che la meccanica quantistica sia intrinsecamente indeterministica, una visione che venne soprannominata “l’interpretazione di Copenhagen”. Il fisico Brian Greene scrisse nel suo libro The Hidden Reality: “L’approccio standard alla meccanica quantistica, sviluppato da Bohr e il suo gruppo, e chiamato l’interpretazione di Copenaghen in loro onore, prevede che ogni volta che si tenti di vedere un’onda di probabilità, l’atto stesso dell’osservazione vanifichi il tuo tentativo”. Erwin Schrődinger creò la funzione d’onda quantistica per definire il moto di tutta la materia sotto forma di una serie di probabilità. In altre parole, tutte le quantità fisiche sono considerate in una serie di stati quantistici con alcune probabilità. Tuttavia, non sappiamo in quale stato si trovino le quantità fisiche e la realtà fisica è divisa tra tutte le possibilità finché non ha luogo un’osservazione.

Schrődinger lo dimostrò con il suo esperimento mentale del “gatto di Schrődinger”. Un ipotetico gatto è posto in un’ipotetica scatola e il suo destino è determinato da una piccola fiaschetta di fatale acido cianidrico controllato dallo stato quantico di una particella subatomica. Se la particella decade, l’acido ucciderà il gatto. Se la particella non decade, l’acido non verrà rilasciato e il gatto vivrà. Secondo la meccanica quantistica lo stato del gatto è sempre sia vivo che morto perché la particella si trova in uno stato in cui è sia decaduta che non decomposta. (nota: questo è diverso dal non conoscere lo stato del gatto per mancanza di informazioni). In realtà il destino del gatto è definito, o è vivo o è morto, una volta che apriamo la scatola per osservarlo. L’esperimento mentale indica che gli oggetti nel mondo quantistico sembrano trovarsi in uno stato incerto finché non interviene un osservatore.

Entanglement quantistico

A causa del paradosso nell’esperimento mentale del “gatto di Schrődinger” (il cui destino non è noto fino a quando un osservatore non apre la scatola, secondo la fisica quantistica), Bohr ed Einstein sostennero numerosi dibattiti su questo argomento. Questi attirarono ampia attenzione perché il tutto era legato alla comprensione fondamentale del mondo fisico. Dopo che Max Planck scoprì il quanto (h), Einstein nel 1905 propose che la luce consistesse in fotoni. Sebbene Bohr si fosse opposto alla teoria, essa fu dimostrata nel 1922, ed è ora ampiamente accettata dalla comunità scientifica. Quando il principio di indeterminazione fu introdotto nella meccanica quantistica e lentamente guadagnò popolarità, Einstein ne fu preoccupato perché questa “indeterminazione” violava la causalità, la relazione fondamentale di causa ed effetto. Potremmo non sapere come funzionano tutte le informazioni su come funzionano le cose, ma ci devono essere delle ragioni dietro queste. “La meccanica quantistica è certamente imponente. Ma una voce interiore mi dice che essa non rappresenti ancora la realtà”, scrisse Einstein nel 1926. “Io, in ogni caso, sono convinto che Egli (Dio) non stia giocando ai dadi”. Tuttavia la maggior parte degli scienziati accettò l’interpretazione di Copenaghen di Bohr e i dibattiti continuarono. Nel 1935 Einstein, Boris Podolsky e Nathan Rosen, pubblicarono un articolo intitolato: “La descrizione quantomeccanica della realtà fisica può essere considerata completa?” La descrizione della realtà fisica usando le probabilità è incompleta. Hanno affermato il concetto di località, il che significa che i processi fisici (o eventi) che si verificano in un luogo, non dovrebbero influenzare istantaneamente un altro evento in un luogo lontano. Il concetto di località sembra intuitivamente corretto, ma la fisica quantistica prevede che due particelle subatomiche possano influenzarsi istantaneamente a vicenda anche se distanti anni luce. Einstein considerava inconcepibile una tale interazione e la liquidò come “un’azione spettrale a distanza”. Nel 1949, tuttavia, i ricercatori della Columbia University mostrarono che una coppia di particelle era in grado di interagire anche su lunga distanza. Nel 1998 il fisico Nicolas Gisin, con dei colleghi dell’Università di Ginevra in Svizzera, hanno condotto un esperimento e hanno dimostrato che due fotoni, a 18 chilometri di distanza, possono condividere informazioni tra loro a una velocità almeno 10.000 volte superiore a quella della luce. Quando un fotone cambiava proprietà, lo stesso cambiamento accadeva all’altro quasi istantaneamente, come se ci fosse un essere immaginario che comunicasse a entrambi quando fare il cambiamento. Come si svolga questa interazione rimane tutt’ora un mistero.

Alla ricerca della verità

Einstein non rinunciò a cercare la verità nonostante le scoperte a sostegno dell’entanglement quantistico. Dall’effetto fotoelettrico alla relatività speciale, sino ad arrivare alla relatività generale, volle aiutare l’umanità a capire il mondo. Dimostrò che il tempo è relativo e che la gravità è causata dalla flessione del tempo e dello spazio. Insoddisfatto dell’incertezza al centro della meccanica quantistica, lavorò a un progetto in seguito noto come la sua teoria del tutto, per estendere la relatività generale e unire le forze conosciute nell’universo, scritto in un articolo della BBC intitolato “ Einstein’s Unfinished Symphony”. L’articolo sottolineava che il lavoro di Einstein era sostenuto dall’idea che le leggi della fisica fossero un’espressione del divino. “Completando questa teoria del tutto, ciò che Einstein sperava era liberare la fisica dall’imprevedibilità al centro della meccanica quantistica e mostrare che il mondo era prevedibile, descritto da una matematica bella ed elegante. Proprio allo stesso modo con cui credeva Dio aveva creato l’universo”, dice l’articolo. “Dimostrerebbe che il modo in cui la comunità della meccanica quantistica interpretava il mondo era semplicemente sbagliato. Era un progetto su cui avrebbe lavorato per i successivi 30 anni, fino all’ultimo giorno della sua vita”. Il lavoro non fu mai terminato. Quando era giovane Einstein una volta disse: “Non sono interessato a questo o quel fenomeno. Voglio conoscere i pensieri di Dio, il resto sono solo dettagli.” Ma questo rimase solo un desiderio. “Tuttavia, mentre giaceva morente all’ospedale di Princeton, deve aver capito che questi erano segreti che Dio era chiaramente intenzionato a tenere per sé”, continua l’articolo della BBC. Nel maggio 1955, un mese dopo la sua morte, Life Magazine pubblicò un’intervista con Einstein condotta diversi mesi prima dove diceva: “Sai che sono vere, ma potresti passare un’intera vita senza essere in grado di provarle. La mente può procedere solo fino a un certo punto su ciò che sa e può dimostrare... un passo in avanti, chiamalo intuizione o come vuoi, arriva su un piano superiore di conoscenza, ma uno non può mai spiegare come ci sia arrivato. Tutte le grandi scoperte sono derivate da queste intuizioni”.

Materia e Mente

“Gli sforzi degli scienziati per comprendere l’umanità e il mondo sono continuati in altri campi legati alla scienza quantistica. Recenti prove di una significativa coerenza quantistica nei sistemi biologici caldi, dinamiche senza scala e attività cerebrale di fine vita supportano la nozione di una base quantistica per la coscienza che potrebbe plausibilmente esistere indipendentemente dalla biologia in vari piani scalari nella geometria dello spaziotempo”, ha scritto Stuart Hameroff dell’Università dell’Arizona nel libro del 2012 Exploring Frontiers of the Mind-Brain Relationship. Oltre all’interpretazione di Copenaghen, l’esperimento della doppia fenditura può essere spiegato anche dall’interpretazione dei molti mondi. Robert Lanza della Wake Forest University School of Medicine, nel North Carolina, ha affermato che le particelle nella fisica quantistica si trovano in uno stato indefinito perché esistono contemporaneamente in diversi universi. Quando moriamo, la nostra vita diventa un “fiore perenne che torna a sbocciare nel multiverso”. “Il mondo sembra essere progettato per la vita, non solo alla scala microscopica dell’atomo, ma a livello dell’universo stesso. Gli scienziati hanno scoperto che l’universo ha una lunga lista di tratti che lo fanno apparire come se tutto ciò che contiene, dagli atomi alle stelle, sia stato fatto su misura proprio per noi”, ha scritto in Biocentrism: How Life and Consciousness are the Keys to Understanding the True Nature of the Universe. “Il fatto che il cosmo sembri esattamente bilanciato e progettato per la vita è solo un’inevitabile osservazione scientifica, non una spiegazione del perché”.

Regni superiori

Secondo la Bibbia fu Dio a creare il mondo. Nella cultura cinese si diceva che Pan Gu avesse creato il cielo e la terra, mentre Nuwa creò gli esseri umani. Tutti questi sistemi spirituali hanno ricordato alle persone la nostra connessione con il divino e hanno consigliato alle persone di migliorare sé stesse per tornare in paradiso. Anche nell’era moderna esistono vari sistemi di qigong, fenomeni soprannaturali, esperienze di pre-morte che ricollegano le persone a questa tradizione. Gli studi su materia e mente, come descritto sopra e quelli in psicologia e sociologia, sottolineano anch’essi l’importanza dei comportamenti positivi, inclusa la gentilezza. Ad esempio, è stato osservato un aumento del 50% del tasso di sopravvivenza tra le persone con forti relazioni sociali, secondo un documento del PLoS Med del 2010 intitolato “Relazioni sociali e rischio di mortalità: una revisione meta-analitica”. Allo stesso modo coloro che davano sostegno ad altri e ricevevano sostegno da altri avevano un rischio inferiore di mortalità per tutte le cause rispetto a coloro che non ne ricevevano, è scritto in un articolo del 2021 di Scienze psicologiche e cognitive intitolato “L’equilibrio tra dare e ricevere sostegno sociale e tutte le cause di mortalità in un campione nazionale degli Stati Uniti”. Tutto ciò è coerente con l’antica credenza cinese dell’armonia tra Cielo, Terra e umanità. “Quando una persona ha un qi (energia) retto al suo interno, nessun male è in grado di invaderla”, recita il classico libro di medicina cinese Huangdi Neijing (Il libro interno dell’Imperatore Giallo). Ciò è anche coerente con il detto cinese che “il bene è ricompensato con il bene e il male con il male”.

Un campanello d‘allarme

Sebbene il Partito Comunista Cinese (PCC), da quando ha preso il potere nel 1949, abbia quasi distrutto la cultura tradizionale cinese, la cultura millenaria è stata comunque tenuta viva e preservata dai praticanti della Falun Dafa, un sistema di meditazione basato sui principi di Verità-Compassione-Tolleranza. Il signor Li Hongzhi, fondatore della Falun Dafa, ha recentemente scritto: “Quando una persona muore, è solo il suo corpo fisico che deperisce e si estingue, mentre la sua vera anima (che è il suo vero essere, e non muore con la perdita del corpo fisico) continuerà in una vita successiva, rinascendo.” (“ Come è nata l’umanità”)

“Se un essere umano riesce a mantenere pensieri gentili in questo ambiente duro, ad attenersi ai valori tradizionali quando è bombardato dalle nozioni moderne, a mantenere la fede nelle divinità quando è attaccato dall’ateismo e dalla teoria dell’evoluzione, può raggiungere l’obiettivo di essere salvato e tornare in cielo”, scrive anche nello stesso articolo.

Dalla meccanica quantistica alla psicologia, dai tempi antichi alla società moderna, le persone hanno sempre cercato risposte su chi siamo e dove stiamo andando. Spero che questo articolo possa offrire ulteriori spunti di riflessione.