Immagina di sederti e prendere il tuo libro preferito. Guardi l'immagine in copertina, fai scorrere le dita sulla copertina liscia del libro, e senti l'odore familiare di un libro mentre sfogli le pagine. A te, il libro è composto da una serie di apparizioni sensoriali.

Ma ti aspetti anche che il libro abbia una sua esistenza indipendente dietro quelle apparenze. Quindi quando metti giù il libro sul tavolino e vai in cucina, o esci di casa per andare a lavorare, ti aspetti che il libro sembri ancora, sente, e odora proprio come quando lo avevi in ​​mano.

Aspettarsi che gli oggetti abbiano una loro esistenza indipendente, indipendente da noi, e qualsiasi altro oggetto, è in realtà un presupposto profondamente radicato che facciamo sul mondo. Questa ipotesi ha la sua origine nella rivoluzione scientifica del XVII secolo, e fa parte di ciò che chiamiamo il visione del mondo meccanicistica . Secondo questa visione, il mondo è come una gigantesca macchina a orologeria le cui parti sono governate da leggi fisse di movimento.

Questa visione del mondo è responsabile di gran parte del nostro progresso scientifico dal 17° secolo. Ma come sostiene il fisico italiano Carlo Rovelli nel suo nuovo libro Helgoland, la teoria quantistica, la teoria fisica che descrive l'universo alle scale più piccole, quasi certamente mostra che questa visione del mondo è falsa. Anziché, Rovelli sostiene che dovremmo adottare una visione del mondo "relazionale".

Cosa significa essere relazionale?

Durante la rivoluzione scientifica, il pioniere inglese della fisica Isaac Newton e il suo omologo tedesco Gottfried Leibniz non erano d'accordo sulla natura dello spazio e del tempo.

Newton sosteneva che lo spazio e il tempo agissero come un "contenitore" per il contenuto dell'universo. Questo è, se potessimo rimuovere il contenuto dell'universo, tutti i pianeti, stelle, e le galassie:rimarremmo con spazio e tempo vuoti. Questa è la visione "assoluta" dello spazio e del tempo.

Leibniz, d'altra parte, sosteneva che lo spazio e il tempo non erano altro che la somma totale delle distanze e delle durate tra tutti gli oggetti e gli eventi del mondo. Se rimuovessimo il contenuto dell'universo, toglieremmo anche spazio e tempo. Questa è la visione "relazionale" dello spazio e del tempo:sono solo lo spazio e il temporale relazioni tra oggetti ed eventi. La visione relazionale dello spazio e del tempo fu un'ispirazione chiave per Einstein quando sviluppò la relatività generale.

Rovelli utilizza questa idea per comprendere la meccanica quantistica. Afferma gli oggetti della teoria quantistica, come un fotone, elettrone, o altra particella fondamentale, non sono altro che le proprietà che mostrano quando interagiscono con— in relazione con —altri oggetti.

Queste proprietà di un oggetto quantistico sono determinate attraverso l'esperimento, e includi cose come la posizione dell'oggetto, quantità di moto, ed energia. Insieme formano lo stato di un oggetto.

Secondo l'interpretazione relazionale di Rovelli, queste proprietà sono tutto quello che c'è nell'oggetto:non c'è alcuna sostanza individuale sottostante che "ha" le proprietà.

Quindi, in che modo questo ci aiuta a capire la teoria quantistica?

Consideriamo il noto puzzle quantistico del gatto di Schrödinger. Mettiamo un gatto in una scatola con un agente letale (come una fiala di gas velenoso) innescato da un processo quantistico (come il decadimento di un atomo radioattivo), e chiudiamo il coperchio.

Il processo quantistico è un evento casuale. Non c'è modo di prevederlo, ma possiamo descriverlo in un modo che ci dice le diverse possibilità che l'atomo decada o meno in un certo periodo di tempo. Poiché il decadimento innescherà l'apertura della fiala di gas velenoso e quindi la morte del gatto, anche la vita o la morte del gatto è un evento puramente casuale.

Secondo la teoria quantistica ortodossa, il gatto non è né morto né vivo finché non apriamo la scatola e osserviamo il sistema. Rimane un enigma su come sarebbe per il gatto, Esattamente, essere né morto né vivo.

Ma secondo l'interpretazione relazionale, lo stato di qualsiasi sistema è sempre in relazione a qualche altro sistema. Quindi il processo quantistico nella scatola potrebbe avere un esito indefinito in relazione a noi , ma hanno un risultato definito per il gatto .

Quindi è perfettamente ragionevole che il gatto non sia né morto né vivo per noi, e allo stesso tempo essere definitivamente morto o vivo stesso. Un dato di fatto è reale per noi, e un dato di fatto è reale per il gatto. Quando apriamo la scatola, lo stato del gatto diventa per noi definitivo, ma il gatto non è mai stato in uno stato indefinito per se stesso.

Nell'interpretazione relazionale non c'è globale, Visione "dell'occhio di Dio" della realtà.

Cosa ci dice questo sulla realtà?

Rovelli sostiene che, poiché il nostro mondo è in definitiva quantistico, dovremmo prestare attenzione a queste lezioni. In particolare, oggetti come il tuo libro preferito possono avere le loro proprietà solo in relazione ad altri oggetti, compreso te.

per fortuna, che include anche tutti gli altri oggetti, come il tuo tavolino da caffè. Quindi quando vai al lavoro, il tuo libro preferito continua ad apparire quando lo avevi in ​​mano. Comunque, questo è un drammatico ripensamento della natura della realtà.

Su questa vista, il mondo è un'intricata rete di interrelazioni, tale che gli oggetti non hanno più una propria esistenza individuale indipendente da altri oggetti, come un gioco infinito di specchi quantistici. Inoltre, potrebbe benissimo non esserci alcuna sostanza "metafisica" indipendente che costituisce la nostra realtà che sta alla base di questa rete.

Come dice Rovelli:"Non siamo altro che immagini di immagini. Realtà, compresi noi stessi, non è altro che un velo sottile e fragile, oltre il quale... non c'è niente."

Questo articolo è stato ripubblicato da The Conversation con una licenza Creative Commons. Leggi l'articolo originale.