Gabriele Battistotti

L’interpretazione a molti mondi (IMM) della meccanica quantistica, originariamente proposta da Hugh Everett negli anni ’50, rimane uno dei più intriganti e discussi paradigmi nel campo della fisica teorica. Tuttavia, il modo in cui viene comunemente descritta e interpretata potrebbe meritare un riesame critico, specialmente alla luce dei recenti progressi nella teoria della decoerenza quantistica.

Uno dei principali ostacoli alla comprensione dell’IMM è, a parere dell’autore, la sua stessa denominazione. “Interpretazione a molti mondi” evoca immagini di universi paralleli generati da ogni misurazione quantistica, un concetto che sembra quasi volutamente sfidare il senso comune e induce spesso in errore sia il pubblico generalista sia gli stessi fisici. Questa espressione può oscurare la vera sostanza della teoria, che è molto più radicata nelle leggi note della meccanica quantistica, applicate ogni giorno nei centri di ricerca di tutto il mondo, di quanto il nome suggerisca.

Decoerenza quantistica

La teoria della decoerenza quantistica ha fornito, negli ultimi decenni, una serie di spiegazioni formidabili su come le proprietà classiche di alcuni sistemi fisici emergano dal mondo quantistico attraverso l’interazione e l’entanglement. Questa teoria mostra come le sovrapposizioni di stati diversi (ad esempio un elettrone che viene descritto da una funzione d’onda che contempla una probabilità relativa posizioni diverse, oppure un fotone che viene contemporaneamente riflesso e trasmesso in seguito all’interazione con uno specchio semiriflettente o beam splitter) diventano indistinguibili a causa delle interazioni con l’ambiente, una spiegazione che non richiede l’esistenza fisica di mondi multipli ma descrive piuttosto come un’unica realtà possa apparire diversa a seconda dell’osservatore, cioè “guardando” i fenomeni dal punto di vista di uno specifico termine della sovrapposizione, detto anche stato relativo.

Nell’IMM, non si verifica un vero e proprio sdoppiamento degli universi. Piuttosto, ciò che avviene è un cambiamento nella descrizione dell’intero sistema quando una misurazione (che consiste in un’interazione fra sottosistemi) viene effettuata. Ogni possibile esito di una misurazione quantistica esiste in una sovrapposizione di stati, e la “scelta” di uno stato non elimina l’esistenza degli altri; piuttosto, continua a esistere in una branca diversa della funzione d’onda complessiva.

Invece di pensare a eventi quantistici come processi che portano alla biforcazione della realtà in copie separate, possiamo vederli come differenti potenzialità all’interno di un unico sistema quantistico universale, cioè di una funzione d’onda universale. La visione di un universo che si “sdoppia” è quindi più un espediente per spiegare la matematica sottostante che una descrizione letterale di eventi fisici.

Verso una comprensione più ampia

Sarebbe quindi forse utile abbandonare la terminologia “a molti mondi” a favore di un linguaggio che meglio riflette la base matematica e fisica dell’interpretazione. Una proposta, che è anche quella originale di Everett, potrebbe essere “interpretazione dello stato relativo“, che enfatizza come differenti osservatori possano, a un livello profondamente quantistico, registrare stati diversi emergere dalla stessa funzione d’onda quantistica senza implicare l’esistenza fisica di molteplici universi.