"Credo non sia un mistero che seguo regolarmente i video di Sabine Hossenfeld e li considero fra le migliori risorse di comprensione della scienza che ci siano in giro per "non adepti".
Credo anche, che il video che Sabine ha postato ieri sera sia in qualche modo forse il più importante di sempre. Perché tocca in modo pacato quello che secondo me è IL problema del rapporto fra scienza e pubblico nell'era di Internet. Ovvero: quand'è che pubblicizzare la scienza da parte di scienziati diventa ingannare il pubblico?
Esempio classico, il "cancellino quantistico" (quantum eraser). Un esperimento ormai vecchio di una ventina di anni, che ad un certo punto è diventato una fissa di parecchi canali di divulgazione scientifica, alcuni sponsorizzati e condotti di scienziati e non semplici "appassionati". Raccontato in un certo modo, sembra dimostrare una di quelle storie strane che rendono la parola "quantistico" un modo sicuro di vendere un prodotto.
Per chi non conosce l'inglese, provo un riassunto. Uno degli elementi genuinamente controintuitivi della fisica quantistica è questo. Se proietti su uno schermo un raggio di luce, attraverso un'ostacolo con due fessure piazzate al posto giusto, dall'altra parte appare una serie regolare di linee verticali e ombre che si chiama "figura di interferenza" (interference pattern). Con una sorgente luminosa sufficientemente coerente, tipo uno di quei puntatori laser da pochi euro, e un pezzo di carta con due fessure tagliate al posto giusto, chiunque può vedere come funziona.
La spiegazione di questo comportamento è banale - la luce si comporta come un'onda, e passando tra le due fessure, come se fosse una normalissima onda d'acqua, si divide in due, e le due onde fra loro si rinforzano nelle creste (e quindi le linee luminose) o si cancellano fra creste e depressioni dell'onda. Niente de che, buttate due sassi in una pozza d'acqua nel posto giusto e vedrete cosa intendo dire.
Le cose diventano più strane però se diminuisco la potenza della luce, spedendo un solo fotone alla volta verso le fessure. Il fotone passa, uno alla volta, dalla fessura a destra o quella a sinistra, ma, stranamente, man mano che i fotoni passano le fessure e colpiscono lo schermo, ricreano la figura di interferenza di prima, con le linee luminose nette e le linee d'ombra. Come se fossero singole gocce d'acqua che sanno dove andare.
Le cose diventano ANCORA più strane se uno mette un rilevatore vicino ad una fessura o all'altra, per capire se il singolo fotone sta passando la fessura di destra o di sinistra. A questo punto, "magicamente" (ma non c'è alcuna magia...) la figura di interferenza sullo schermo svanisce, sostituita da un mucchio di puntini luminosi, come quelli che uno si aspetterebbe normalmente quando mandi delle singole "gocce di luce" a caso attraverso due fessure. Insomma, se cerchi di capire da che parte passa la luce, la luce stessa smette di comportarsi come un'onda, e incomincia a comportarsi come una serie di "puntini".
Negli ultimi cento anni ci sono state decine di diverse interpretazioni di questo comportamento, ma in generale, la sua spiegazione è quella alla base della meccanica quantistica, cioè che a livello dello "straordinariamente piccolo" (subatomico) è impossibile determinare con precisione la posizione e la velocità di una particella, perché la matematica che determina questi parametri ci permette solo di avere una probabilità. Così le creste e le depressioni sono semplicemente luoghi dove abbiamo più probabilità di vedere un fotone di luce (o una goccia d'acqua, nella versione "idraulica semplificata").
Ovvero, un fotone luminoso sembra poter essere "da qualche parte" in una distribuzione probabilistica oppure "In un punto preciso", e il passaggio fra questi due stati si chiama, in termini tecnici, collasso della funzione d'onda, ed è al centro di quello che è forse IL problema della fisica quantistica, cioè il cosiddetto "problema della misura".
Chiunque mi abbia seguito fino ad adesso senza addormentarsi, avrà riconosciuto che quanto sopra è interessante e strano, ma insomma, non è che sia esattamente roba da prima serata su RaiUno. Detto fra noi, questo strano funzionamento della materia è alla base del funzionamento di qualsiasi aggeggio elettronico mai esistito, compreso il computer che state usando per leggere questo sproloquio, e quindi è alla base della nostra civiltà moderna, ma come diceva sempre qualcuno più saggio di me, "un conto è mangiare una pietanza, un altro farsi spiegare la ricetta". Inzomma, mi avete capito.
Per cui, è stato inevitabile che chi per mestiere promuove la scienza e le sua meraviglie si sia buttato su qualcosa di più ciccioso e strano. Enter il "cancellino quantico". Che se andate a vedere su You Tube i suddetti canali di divulgazione scientifica, tutti rigorosamente guidati da veri scienziati, vi diranno è una cosa magica che cancella il passato.
L'esperimento funziona così. Mettiamo il setup di cui sopra con il laser, le due fessure e lo schermo. Sulle due fessure mettiamo un qualcosa (tipo certi tipi di cristalli) che se sollecitati da un fotone ne emettono due più deboli. quindi da due flussi di fotoni che passano attraverso le fessure ne otteniamo quattro. Due vanno verso lo schermo due vanno verso altrettanti rilevatori, chiamiamoli A e B. Ovviamente questi rivelatori capiscono da che fessura è passato il fotone, e quindi per la regola vista sopra, la figura di interferenza NON si forma sullo schermo. Fin qui, strano, ma è "normale" meccanica quantistica.
Ma se introduciamo il "cancellino", il tutto diventa più strano, almeno in apparenza. Se facciamo proseguire i due raggi di luce oltre i rilevatori A e B ad un aggeggio che combina i raggi assieme (per cui non sappiamo più da che fessura sono passati) e li mandiamo a due altri rilevatori C e D, A questo punto la spiegazione classica che leggi in tanti video è che "magicamente" (perché sappiamo tutti che la QM è "maggica") la figura di interferenza riappare sullo schermo, anche se - e questo è il punto cruciale - i fotoni hanno colpito lo schermo ben prima che i loro gemelli colpissero i rilevatori C e D. Ergo, è come se l'atto di "cancellare" l'informazione su quale delle due fessure abbia passato il fotone, mandi INDIETRO NEL TEMPO l'informazione al suo gemello su come comportarsi una volta arrivato allo schermo.
Come spiega Sabine, se vi sembra una scemenza, ci avete azzeccato. Il problema è che l'esperimento non funziona così. La figura di interferenza che viene rilevata non riappare tale quale sullo schermo originale, ma è dedotta statisticamente su ciascun rilevatore C e D, quindi sono due figure, non una, e se le sovrapponi, voilà, riappare il mucchio di puntini che c'è sempre stato sullo schermo iniziale una volta che abbiamo rilevato da che fessura passano i fotoni. E siamo tornati al normale comportamento quantistico, senza informazioni mandate nel passato e stranezze varie.
Il problema fondamentale di questa manfrina è che, come detto prima, la storia della retrocausalità e le informazioni mandate nel passato non viene da qualche sito complottista o dai classici "laureati su Google". Uno dei video è sponsorizzato dal Fermilab, un'istituzione molto prestigiosa. "Spacetime" su PBS è uno dei migliori canali di divulgazione scientifica in giro. E in tutta onestà Matt O'Dowd, il presentatore, che è un professore di astrofisica alla New York City University, ha candidamente e onestamente ammesso sul canale di Sabine, che si, lei ha ragione e lui cinque anni fa, quando ha pubblicato il video, si era fatto prendere un po' troppo dall'entusiasmo sulla storia dei quanti che cancellano il passato. E ha promesso un video di rettifica.
Rimane il problema centrale: a cosa serve veramente il debunking? E' più utile correre dietro all'ennesimo terrapiattista (in genere un troll oppure una persona con problemi psicologici?) oppure stare più attenti alla hype scientifica e alle semi-bufale diffuse da canali apparentemente "ufficiali"?
Aggiungo un'altra considerazione forse antipatica, ma più personale. Il video di Sabine è molto bello e credo sia importante venga diffuso. Ma l'unico modo per capire esattamente cosa ci sia dietro il "cancellino quantistico" è andarsi a leggere l'articolo fatto dal buon Sean Carroll sul suo blog, dove lui spiega la cosa con un po' di sana ironia e anche, mi duole dirlo, la matematica. Perché senza matematica 'ste cose non le capisci veramente. E' come se cercassero di spiegarti le sinfonie di Beethoven a parole, senza fartele sentire, Il che aggiunge un problema al problema, perché significa che la divulgazione scientifica ha dei limiti oggettivi che non sono legati necessariamente alla bravura o all'onestà del divulgatore. Ma non tutti hanno voglia, tempo e/o preparazione per capire la matematica (e il modo in cui viene insegnata a scuola peggiora la situazione), per cui nel mondo reale, e senza accusare la gente di essere "somari" (come si ostina a far qualcuno che di matematica capisce poco), oltre un certo livello la comunicazione scientifica forse non può andare...."
