La fisica classica è caratterizzata dalla precisione delle sue equazioni che descrivono l'evoluzione del mondo determinata dalle condizioni iniziali del Big Bang, il che significa che non c'è spazio per il caso. Eppure la nostra esperienza e intuizione quotidiana sono colpite da questa visione deterministica del mondo:è stato davvero tutto scritto in anticipo? La casualità non è altro che un'illusione? Un fisico dell'UNIGE, Svizzera, ha analizzato il linguaggio matematico classico utilizzato nella fisica moderna. Ha messo in luce una contraddizione tra le equazioni che dovrebbero spiegare i fenomeni che ci circondano e il mondo finito. Suggerisce di apportare modifiche al linguaggio matematico per consentire alla casualità e all'indeterminismo di diventare parte della fisica classica, avvicinandolo così alla fisica quantistica. Grazie a queste osservazioni, che sono pubblicati sulla rivista Fisica della natura , una rivoluzione sta attraversando la fisica classica e apre la strada a futuri potenzialmente diversi.

Nella fisica classica, o la fisica di Newton, si accetta che tutto sia già stato determinato dal Big Bang. L'evoluzione del mondo è spiegata da equazioni matematiche che descrivono il mondo come si svolge da queste condizioni iniziali nel modo più preciso. Per questo, i fisici utilizzano il linguaggio della matematica classica e rappresentano queste condizioni iniziali con numeri reali. "Questi numeri sono caratterizzati da un numero infinito di decimali che seguono il punto, "dice Nicolas Gisin, professore emerito presso il Dipartimento di Fisica Applicata, Facoltà di Scienze dell'UNIGE e autore dell'osservazione. "Ciò implica che contengono una quantità infinita di informazioni". Tali numeri reali tipici sono molto più numerosi dei numeri che hanno un nome, come Pi, e consistono in una serie di decimali completamente casuali. Non li incontriamo nella vita di tutti i giorni, ma la loro esistenza è un postulato accettato nella matematica classica e sono usati in molte equazioni in fisica. C'è un problema, tuttavia:dato che il nostro mondo è finito, come può includere numeri che sono infiniti e che contengono una quantità infinita di informazioni?

Lasciarsi alle spalle il linguaggio della matematica classica per il linguaggio della matematica intuizionista

Per aggirare l'impossibilità che il finito contenga l'infinito, il professor Gisin suggerisce di risalire alle fonti della fisica classica e di cambiare il linguaggio matematico in modo da non dover più ricorrere ai numeri reali. "C'è un altro linguaggio matematico, chiamato intuizionista, che non crede all'esistenza dell'infinito, " continua il fisico ginevrino. "Ma è stato completamente schiacciato dal linguaggio matematico classico all'inizio del XX secolo." Invece di numeri reali contenenti un numero infinito di decimali in un dato momento, la matematica intuizionista rappresenta questi numeri come un processo casuale che avviene nel tempo, un decimale dopo l'altro, in modo che in ogni dato momento c'è solo un numero finito di decimali, e, ne consegue, una quantità finita di informazioni. "Questo risolve la contraddizione della fisica classica, che usa l'infinito per spiegare il finito, " aggiunge il professor Gisin.

C'è un'altra differenza tra i due linguaggi matematici:la verità delle proposizioni. "Nella matematica classica, una proposizione è sempre vera o falsa, secondo la legge del terzo escluso. Ma in matematica intuizionista, una proposizione o è vera, falso o indeterminato. Così, c'è una parte accettata di indeterminazione, " continua il professor Gisin. Questa indeterminatezza è molto più vicina alla nostra esperienza quotidiana rispetto al determinismo più assoluto sostenuto dalla fisica classica. Inoltre, la casualità si trova anche nella fisica quantistica. "Alcune persone si sforzano di evitarlo a tutti i costi coinvolgendo altre variabili basate su numeri reali. Ma secondo me, non dovremmo cercare di avvicinare la fisica quantistica alla fisica classica tentando di eliminare la casualità. Al contrario:dobbiamo avvicinare la fisica classica alla fisica quantistica incorporando finalmente l'indeterminazione, " dice il fisico ginevrino.

Fisica aperta basata sull'intuizione invece che sui postulati

La nostra visione del mondo è costruita attraverso la lingua che parliamo. Se scegliamo il linguaggio della matematica classica, parleremo facilmente di determinismo. Se, anzi, scegliamo il linguaggio della matematica intuizionista, andremo facilmente verso l'indeterminismo. "Ora ritengo che abbiamo accettato troppi postulati nella fisica classica, il che significa che abbiamo integrato una forma di determinismo che non era necessariamente su qualsiasi terreno. D'altra parte, se scegliamo di basare la fisica classica sulla matematica intuizionista, diventerà anche indeterminato, come la fisica quantistica, e sarà più vicino alla nostra esperienza reale, aprendo possibilità per il nostro futuro, " spiega il professor Gisin.

"Questo cambio di linguaggio non cambierebbe i risultati della ricerca condotta fino ad oggi, ma renderebbe più facile comprendere la fisica quantistica e alla fine abbandonare una visione del mondo in cui tutto è già scritto, fare spazio a nuove prospettive, casualità, possibilità e creatività, " conclude il professor Gisin.