La fisica quantistica è un mondo unico. Il “principio di località” e “l’azione a distanza” (non locale) sono alla base di tutti i concetti della fisica.
Il principio di località si è evoluto dalla fisica classica e afferma che un oggetto è influenzato solo direttamente dall’ambiente circostante. Gli effetti quantistici sembrano violare questo e potrebbero essere di natura non locale, non ha analoghi nella fisica classica o nell’esperienza quotidiana. Da questa violazione è nato il secondo fenomeno – l’azione a distanza – che afferma che un oggetto può essere cambiato, spostato o influenzato senza interazione fisica. Indica l’interazione non locale di oggetti separati nello spazio. L’entanglement quantistico e la retrocausalità hanno le loro radici nascoste da qualche parte in questo fenomeno.
La causalità è molto comune. Rompiamo i limiti che la causalità ci impone.
Cosa accadrebbe se il processo di causalità fosse invertito? E cosa accadrebbe se dicessimo che una reazione può determinare un’azione?
Non hai capito?
— Va bene, riformuliamo la domanda — Cosa penseresti se ti dicessero che il tuo futuro può influenzare il tuo passato? No, non è possibile. È quello che stai pensando, giusto?
Ma secondo un principio, è possibile. Iniziamo il processo comprendendo il significato di causalità.
La causalità è l’influenza mediante la quale un evento, processo, stato o oggetto contribuisce alla produzione di un altro evento, processo, stato o oggetto in cui la causa è responsabile dell’effetto.
La freccia del tempo: l’effetto di un evento può essere sentito solo dopo l’evento, vale a dire, una causa precede il suo effetto. La freccia del tempo è la prima cosa necessaria per ottenere una presa salda sulla retrocausalità.
Freccia del tempo
Per comprendere la causalità e la retrocausalità dobbiamo sapere come scorre il tempo. Questo può essere ccapito comprendendo qualsiasi definizione di tempo da un elenco di tre tipi. Noterai che qualunque definizione tu scelga, punterà sempre verso la fase successiva: la direzione della causalità.
Tre tipi di tempo:
Il tempo può essere ulteriormente diviso in tre per comodità della nostra comprensione:
Freccia termodinamica del tempo: la direzione del tempo in cui aumenta l’entropia o il disordine
Freccia psicologica del tempo: la direzione in cui sentiamo che il tempo passa — questa è la direzione in cui ricordiamo il passato ma non il futuro.
Freccia cosmologica del tempo: la direzione del tempo in cui l’universo si sta espandendo.
(la direzione unidirezionale o l’asimmetria del tempo è spesso indicata come la freccia del tempo, ed è ciò che ci dà l’impressione del tempo che passa, del nostro progredire attraverso momenti diversi)
Ma la retrocausalità per sua natura (nel caso esista) è diversa e capovolge tutto. Retrocausalità significa che, quando uno sperimentatore sceglie l’impostazione di misurazione con cui misurare una particella, tale decisione può influenzare le proprietà di quella particella (o di un’altra) in passato, anche prima che lo sperimentatore faccia la sua scelta. In altre parole, una decisione presa nel presente può influenzare qualcosa nel passato.
Comprendiamo il concetto usando un limerick pubblicato nel 1923. Il limerick “Relativity” dice:
C’era una giovane donna di nome Bright, la cui velocità era molto più veloce della luce;
Un giorno partì in modo relativo e tornò la notte precedente.
Il suddetto limerick è una violazione di qualsiasi legge classica. Questo è ciò che fa la retrocausalità.
La retrocausalità, o causalità all’indietro, è un concetto di causa ed effetto in cui un effetto precede la sua causa nel tempo e quindi un evento successivo colpisce uno precedente.
Significa semplicemente che il futuro può influenzare il presente e il presente può influenzare il passato.
La termodinamica, mentre descrive il flusso di calore ed energia, presuppone che causa ed effetto procedano nel tempo. Questo è ciò su cui si basa la seconda legge della termodinamica: l’entropia o il disordine aumentano sempre con il passare del tempo.
La retrocausalità è la causalità che corre indietro nel tempo. La retrocausalità a sua volta infrange il secondo principio della termodinamica. Ebbene, la retrocausalità non è la prima cosa che viola le leggi classiche. Ma ci sono molti altri esempi come la relatività e la meccanica quantistica che sono noti per sfidare le idee classiche.
La retrocausalità è un concetto avanzato, per il quale la comprensione di altri concetti come l’azione spettrale o l’entanglement quantistico sono ugualmente importanti. L’idea dell'”azione spettrale” è stata data da Albert Einstein.
Entanglement quantisticoè il fenomeno fisico che si verifica quando un gruppo di particelle viene generato, interagisce o condivide la prossimità spaziale in modo tale che lo stato quantistico di ciascuna particella del gruppo non può essere descritto indipendentemente dallo stato delle altre, anche quando le particelle sono separate da una grande distanza, anche miliardi di anni luce.
Ad esempio, se due elettroni sono nello stato di coerenza, possono continuare a rimanere sincronizzati anche quando si trovano a miliardi di anni luce di distanza. Esiste ancora un’onda di Schrodinger invisibile che collega entrambi. Il cambiamento su un elettrone ha simultaneamente un effetto su un altro (l’informazione viene trasmessa), si tratta del fenomeno chiamato Entanglement quantistico.
Secondo la teoria quantistica, prima dell’osservazione, un elettrone non sta né ruotando né verso l’alto né verso il basso ed esiste in uno stato di rotazione sia verso l’alto che verso il basso. È solo quando viene effettuata l’osservazione che la funzione d’onda collassa e la particella entra in uno stato definito.
Allo stesso modo, misurando lo spin di un elettrone, l’altro elettrone in entanglemente risulterebbe automaticamente avere spin opposto. Misurando la rotazione di uno possiamo determinare la rotazione di un altro – le loro funzioni d’onda sono intrecciate dall’inizio in poi – quindi non importa se sono vicini o a miliardi di anni luce di distanza.
Stephen Hawking affermava: “Le osservazioni degli stati finali determinano storie diverse dell’universo. Una vista dall’alto dall’interno dell’universo avrebbe la normale causalità. La causalità all’indietro è una visione a occhio d’angelo dall’esterno dell’universo“.
Alcuni scienziati ritengono che ci sia un problema con il concetto di retrocausalità come la scelta di quale evento è la causa e quale l’effetto non è assoluto ma è relativo all’osservatore. Il fisico John Cramer ha trascorso gran parte della sua vita a risolvere il mistero della retrocausalità. Ha esplorato vari metodi proposti per la comunicazione quantistica non locale o retrocausale e li ha trovati tutti imperfetti.
Bell Tests
I Bell Test suggeriscono se il mondo reale soddisfa o meno il realismo locale, che dipende totalmente dalla presenza di alcune variabili locali aggiuntive (chiamate “nascoste” perché non sono una caratteristica della teoria quantistica) per spiegare il comportamento di particelle come fotoni ed elettroni .
I test di Bell parlano costantemente di “disuguaglianze di Bell” – fanno le stesse ipotesi sul realismo locale – che un oggetto di livello quantistico ha uno stato ben definito che spiega tutte le sue proprietà misurabili e che gli oggetti distanti non scambiano informazioni più velocemente della velocità di luce.
Quando consideriamo la retrocausalità, significherebbe che una particella potrebbe riportare l’azione della sua misurazione indietro nel tempo fino a quando è stata intrecciata, influenzando l’altra particella intrecciata – il suo partner. C’è solo un modo in cui le variabili nascoste possono spiegare le previsioni della fisica quantistica ed è quando sono “non locali“. È l’altro modo per dire: “due particelle sono state in grado di interagire istantaneamente, non importa quanto siano separate le due particelle. Queste proprietà ben definite sono spesso chiamate variabili nascoste”.
I test di Bell hanno costantemente scoperto che i sistemi fisici obbediscono alla meccanica quantistica e violano le disuguaglianze di Bell. Significa semplicemente che i risultati di questi esperimenti sono incompatibili con qualsiasi teoria delle variabili nascoste locali.
Ciò fornisce prove contro il concetto di realismo locale e fornisce prove che “l’azione spettrale a distanza” come suggerito dall’esperimento mentale di Einstein Podolsky Rosen (EPR) esiste effettivamente nella realtà.
Il puzzle della comprensione dell’universo è complesso. Ci sono molti pezzi mancanti che devono ancora essere trovati e decifrati. Forse la retrocausalità è uno di questi pezzi che può fornire una visione del futuro. Attualmente, non esiste un test del genere in grado di fornire una prova completa della retrocausalità. Con il tempo, il nostro progresso tecnologico farà in modo che ciò accada.
La nostra realtà fisica potrebbe essere una continua interazione tra passato e futuro. Il nostro universo in espansione crea gli eventi futuri che sperimenteremo in anticipo nel tempo. Questo è il motivo per cui la causalità è dominante. Ma quando avremo la possibilità di guardare dall’altra parte, scopriamo che potrebbe non essere così in un universo che non si sta espandendo ma convergendo. E in un tale universo la retrocausalità sarebbe dominante e entità come il tempo si muoverebbero all’indietro…
