Un’équipe internazionale di fisici, tra cui l’italiano Matteo Carlesso dell’Università di Trieste, ha proposto un nuovo modello per conciliare meccanica quantistica e relatività generale, due pilastri della fisica moderna che presentano notevoli difficoltà quando si cerca di unificarle. Il modello, pubblicato sulla rivista Journal of High Energy Physics, si basa su una “correzione” all’equazione di Schrödinger e ipotizza che l’intero Universo possa essere descritto come un gigantesco gatto di Schrödinger.
I limiti della fisica moderna
La meccanica quantistica e la relatività generale sono teorie estremamente precise e ben verificate sperimentalmente, ma quando si cerca di applicarle congiuntamente per descrivere la gravità a livello quantistico (un problema noto come quantizzazione della gravità), sorgono delle contraddizioni. Questo ostacolo rappresenta uno dei più grandi misteri della fisica moderna.
Il paradosso di Schrödinger e la sovrapposizione quantistica
Il paradosso di Schrödinger, ideato da Erwin Schrödinger nel 1935, illustra il concetto di sovrapposizione quantistica, secondo cui un sistema quantistico può trovarsi in una combinazione di stati diversi allo stesso tempo. Nel famoso esempio del gatto di Schrödinger, il gatto è sia vivo che morto finché non si apre la scatola e si osserva il suo stato.
Un Universo quantistico?
Carlesso e colleghi ipotizzano che l’intero Universo sia nato come un sistema quantistico in una sovrapposizione di diverse possibili geometrie dello spazio-tempo. In seguito, attraverso un meccanismo di collasso simile a quello del paradosso del gatto, l’Universo sarebbe collassato in una singola geometria, quella che osserviamo oggi.
Verso una teoria della gravità quantistica?
Il modello proposto da Carlesso e colleghi è un passo avanti nella ricerca di una teoria della gravità quantistica, ma necessita di ulteriori sviluppi e verifiche sperimentali. Gli scienziati propongono alcuni esperimenti, come una versione modificata dell’esperimento della doppia fenditura o lo studio delle vibrazioni di oggetti come gli specchi dell’interferometro LIGO, per testare l’ipotesi.
Un futuro per la fisica quantistica e la relatività generale?
La ricerca di una teoria che unifichi meccanica quantistica e relatività generale è un’impresa ambiziosa che potrebbe rivoluzionare la nostra comprensione dell’Universo. Il modello di Carlesso e colleghi rappresenta un contributo significativo in questa direzione e apre nuove strade per future indagini.
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Gaona-Reyes, J.L., Menéndez-Pidal, L., Faizal, M. et al. Spontaneous collapse models lead to the emergence of classicality of the Universe. J. High Energ. Phys. 2024, 193 (2024). https://doi.org/10.1007/JHEP02(2024)193
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