Alice nel mondo del Quanto

di Peter Russel (trad. L’ANIMAle)
speaker di Sand Italy 2016,
 Prenota sul link ext.macrolibrarsi.it/eventi/sand-italy-2016/?pn=5525

“Buon giorno, Alice” disse una voce. O almeno sembrava una voce.

Alice si strofinò gli occhi. Si era addormentata nel giardino e aveva sognato di feste da the con torte che cantavano e ostriche danzanti. Si strofinò di nuovo gli occhi ma non c’era nessuno in giro. La voce era parte del sogno? O forse stava ancora sognando. Ci era cascata tante volte nella trappola, pensare di essersi svegliata e invece stare ancora sognando. Le dava sempre fastidio.

“Buon giorno, Alice”. Eccola di nuovo. Ma da dove veniva? Alice si era abituata a voci che venivano da luoghi inaspettati, o disconnessi da persone o cose che stavano parlando, ma mai voci che non venivano da nessuna parte.

“Buon giorn” replicò Alice, con cautela ma gentilmente, non volendo irritare nessuno o qualunque cosa potesse essere . “Chi sei? O meglio, dove sei?”.

“Sono un quanto”, continuò la voce. “Hai ascoltato molto riguardo la fisica quantistica e tutte le strane conclusioni a cui essa conduce nel tuo mondo, quindi ho pensato che fosse tempo che tu udissi da me direttamente le cose, per ottenere un messaggio di come il mondo appare dal mio punto di vista.

“Per quanto riguarda il dove sono, io sono ovunque e da nessuna parte. Sempre e adesso”.

Alice sapeva che era meglio non lasciare la sua mente si arrovellasse sul paradosso. Quasi tutto quello che aveva udito fino a quel momento suonava paradossale in un modo o in un altro, e cercare di capire i paradossi conduceva solo a una grande confusione.

“Lascia che mi introduca”, continuò, “e tutti gli altri mille miliardi di quanti dell’universo, perché da molti punti di vista siamo esattamente la stessa cosa”.

“Ognuno di noi è il più piccolo pacchetto di energia nell’Universo. Qualunque trasferimento di energia, che sia da un elettrone a un altro in un atomo, o dal sole alla tua pelle, coinvolge un certo numero di quanti. Ci potrebbero essere 1, 2, 5, 117, or 19,387,463,728 di noi, ma mai mezzo quanto o tre quarti di quanto. Sarebbe come avere una conversazione con una mezza persona, o con tre quarti di persona”.

Alice si meravigliò se potesse immaginare di avere una conversazione con tre quarti di persona.
Tre quarti di corpo, forse – era stata in situazioni più strane di quella – ma tre quarti di una persona no, non ne era certa. Ma prima che avesse la possibilità di cercare di immaginare una frazione di una persona la voce dal nulla era tornata.

“Nel tuo mondo ci chiami fotoni – la più piccolo unità di luce”.
“Adesso quando parlo di luce, sto parlando non solo della luce visibile che vedi con gli occhi,
intendo l’intero spettro di radiazione elettromagnetica di cui la luce visibile è solo una piccola parte di frequenze. A livello più alto di frequenze c’è la luce ultravioletta, i raggi X e oltre ad essi i raggi gamma. Alle frequenze più basse trovi le onde calde, e quell più basse le onde radio. Sono tutte solo diverse frequenze di luce. E sono tutte composte da fotoni, ognuno di essi è un singolo quanto.”

“Allora perché hai detto che siete tutti la stessa cosa?” chiese Alice. “La Luce ha molti colori differenti, il calore che possono sentire sulla mia pelle, e mi hanno detto di stare lontana dai raggi gamma. Mi sembrano tutti molto differenti”.

“Questo è perché le energie che portiamo variano enormemente. Più sono alte le frequente, più è alta l’energia. Un fotone di raggi gamma, per esempio impacchetta milioni di volte energia in più che un fotone di onde radio. Ecco perché i raggi gamma, i raggi X, e persino gli ultravioletti in qualche misura possono spazzare via le molecole di una cellula.
Quando una radiazione di calore è assorbita dalla tua pelle, l’energia rilasciata è molto molto inferiore e tutto quello che fa è che ti scalda un po’.

“Comunque, sebbene la nostra energia vari enormemente, c’è solo una cosa su di noi che è sempre la stessa. Noi tutti, ognuno di noi, possediamo esattamente lo stesso ammontare di azione”.

“Cosa” stave per dire Alice “’è l’azione?”, ma prima che potesse persino finire di pensare “Cosa”, il quanto disse “Sapevo che me lo avresti chiesto.

alice

“Sei familiare con il termine massa, velocità. Momento e energia presumo?”.

“Sì”, pensò Alice. Si ricordò che li aveva studiati a scuola.

“E hai imparato come interagiscono gli uni con gli altri. Il momento di un oggetto ad esempio è la sua massa moltiplicata per la sua velocità. E il lavoro è energia moltiplicata per la distanza. Azione è solo una di queste qualità, ma di solito non ne senti parlare a scuola”.

“Un ammontare di ‘azione’ in qualunque azione è definito come il momento di un oggetto moltiplicato la distanza che percorre. O può essere anche espresso come l’energia di un oggetto moltiplicata nel tempo in cui viaggia”.

“Immagina che qualcuno tiri una palla”. Improvvisamente, dal nulla, il Coniglio Bianco apparve correndo nel giardino lanciando palle da tennis in aria. “Che immaginazione!” pensò Alice.

“Se lui tirasse le palle due volte più veloce, ci sarebbe meno o più azione?”.

“Di più certo”.

“Due volte di più?”

“Penso di sì”.

“E se le palle fossero molto più pesanti, come delle palle da cricket, ci sarebbe più o meno azione nella sua azione?”

“Di più”

“E se corresse due volte più distanza quanta azione pensi che ci sarebbe?”

“Due volte di più, suppongo”.

“Quindi il concetto di azione non è davvero strano, no?”

“No,” replicò Alice, domandandosi perchè non avesse mai pensato all’azione in quell modo prima. E perché non ne aveva udito a scuola? Forse non era importante?

“Oh, è molto importante,” disse la voce dal nulla. “La tua matematica ha scoperto che ciò che accade nell’Universo accade sempre in modo tale che l’azione è la più bassa possibile. Si chiama ‘Il Principio dell’azione minima’. E i tuoi scienziati lo usano continuamente per predire come accadranno le cose.

Queste palle del Biancoiglio stanno tracciando una curva nell’aria, vero? Beh, quella curva è quella che comporta il minor ammontare di azione. Qualunque altra curva potessi immaginare richiedere un ammontare di azione più elevato”.

“Una specie di principio di efficienza cosmico”, pensò Alice.

“Sì. E si applica a ogni cosa. Persino la luce. Quando vedi un riflesso nello specchio, la luce torna indietro a te nell’angolo preciso che comporta il minor ammontare di azione”.

“Mmh, sto iniziando a capire come mai l’azione è così importante”.

Sì, assolutamente fondamentale. E, come stavo dicendo, ogni singolo quanto nell’Universo, ogni singolo fotone, qualunque sia la sua frequenza ed energia è una identica unità di azione. L’ammontare è incredibilmente piccolo, dopo tutto siamo davvero, davvero, davvero, davvero, davvero minuscoli. Nella tua unità di misura ognuno di noi è circa 0.00000000000000000000000000663 erg-al secondo. E prima che tu possa persino pensare di chiedermi cosa sia un erg, è una unità di energia molto piccola. Per solevare una palla da cricket alla distanza di un piede ci vogliono circa 13,5 milioni di erg. Se ci vuole un secondo a sollevare la palla, la tua azione deve coivolgere 13,5 milioni di erg al secondo.

Ora ognuno di noi quanti è un piccolissima, piccolissima frazione di erg al secondo, zero zero zero zero zero zero zero zero . . . ”

“Fermati, ti prego. Ho compreso. Sei un ammontare davvero, davvero, davvero piccolo di unità di azione”.

“Sì, l’ammontare più piccolo di azione nell’Universo. Si chiama costante di Plank, nominata cosi per via di Max Plank, il primo che ci ha scoperto. Ognuno di noi, proprio ciascuno di noi, è esattamente questo ammontare di azione”.

Alice pensò a questo per un po’. “La Luce è azione” si sorprese. “Non ci avevo mai pensato prima in questo modo. Ma suppongo che abbia senso. Dopo tutto, la luce non cessa mai di muoversi. Può viaggiare attraverso l’Universo e a grande velocità. La Luce non sta mai ferma, non rallenta mai. Sì, l’azione sembra appropriate come definizione”.

“Non correre”, interruppe il quanto. “Questo potrebbe essere il modo in cui vedi la luce, ma noi vediamo noi stessi in modo molto diverso. Per quanto ci riguarda, non abbiamo mai l’impressione di andare da nessuna parte. Non ci muoviamo affatto”.

“Adesso questo è ridicolo!” gridò Alice. “Sono abituata ai paradossi in questo mondo dei quanti, ma come puoi dire che non viaggi mai da nessuna parte quando invece è chiaro che lo fai? Se non vai mai da nessuna parte. Come può la luce raggiungerci dal sole, e come può avere la luce una velocità?”.

“Mordi il freno, cara. Cercherò di spiegare. Prima però avrò bisogno che tu faccia un piccolo viaggio nelle teorie di un altro grande scienziato, Albert Einstein.

(PROSEGUE)

(link originale https://www.scienceandnonduality.com/alice-in-quantum-land-part-one-the-universal-constant-of-action/)

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