Affermazione del modello probabilistico

AFFERMAZIONE DEL MODELLO PROBABILISTICO

Il principio di Indeterminazione di Heisemberg afferma che, su scala atomica, l'osservazione di un fenomeno modifica il fenomeno stesso in modo imprevedibile. L'energia impiegata nell'osservazione, non può scendere sotto una certa quantità minima, il quanto d'azione, e questa basta già a modificare il fenomeno osservato. Ogni esperimento che intenda misurare la posizione di una particella ne altera la quantità di moto, e ogni esperienza che intenda misurare la quantità di energia scambiata, in generale, non riesce a prevedere per quanto tempo il fenomeno avrà luogo. Il principio di indeterminazione segnò una svolta epocale nella storia della fisica, più grande forse di quella, altamente rivoluzionaria, determinata dalla Relatività, la quale, nonostante tutto mantiene un apparato determinista. Per renderci conto di questa differenza citiamo le parole di Werner Heisemberg: "Nella discussione di alcune esperienze occorre prendere in esame quella interazione tra oggetto e osservatore che è necessariamente congiunta ad ogni osservazione. Nelle teorie classiche questa interazione veniva considerata o come trascurabilmente piccola o come controllabile in modo da poterne eliminare l'influenza per mezzo di calcoli. Nella fisica atomica tale ammissione non si può fare perchè, a causa della discontinuità degli eventi atomici, ogni interazione può produrre variazioni parzialmente incontrollabili e relativamente gravi." L'impossibilità della conoscenza, è connaturata alla struttura stessa della natura. La conseguenza di tutto questo è che sul comportamento futuro di una particella atomica che è stata sottoposta all'osservazione, si possono fare solo previsioni probabili in base a statistiche opportunamente stabilite, ma non previsioni sicure. L'esempio dell'equazione di Schrödinger è emblematico: descrive i comportamenti possibili di una particella avente condizioni iniziale perfettamente note. Con ciò il determinismo è stato espulso dalla scienza; e lo stesso principio di causalità, messo in crisi dalla Relatività, viene completamente messo in discussione dalla Meccanica Quantisctica. Tuttavia la fine del determinismo rigoroso, espresso dalla formula classica del principio di causalità, non significa la vittoria dell'indeterminismo ma piuttosto l'avvio all'elaborazione di nuovi schemi esplicativi, nei quali, alla connessione necessaria degli eventi si sostituiscono le connessioni possibili e la considerazione e il calcolo delle loro probabilità relative. Alla messa in crisi del principio di causalità si accompagna, nella Meccanica Quantistica, la messa in crisi dello stesso ideale scientifico: la descrizione della natura. A questo proposito è doveroso citare il dualismo onda-corpuscolo della luce e della materia. Sia i corpuscoli che le onde hanno perso il carattere di realtà fisiche. Dice Einstein: "I campi d'onde di De Broglie- Schrödinger non devono essere interpretati come una descrizione matematica del modo in cui un evento ha realmente luogo nel tempo e nello spazio, benché si rapportino a tale evento. Sono piuttosto una descrizione matematica di ciò che noi possiamo realmente sapere sul sistema. Servono solamente a presentare enunciati statistici e predizioni concernenti i risultati di tutte le misure che noi possiamo effettuare sul sistema La teoria dei quanti non ci fornisce un modello di descrizione degli eventi reali dello spazio-tempo ma solo le distribuzioni di probabilità per le misure possibili.." Nonostante Einstein fu uno che per primi utilizzò il concetto di probabilità nella descrizione dei fenomeni subatomici, egli si mantenne sempre fedele al concetto tradizionale della realtà fisica come insieme di entità individuali, i cui caratteri siano indipendenti dall'osservatore: "ciò che non mi soddisfa di questa teoria è il suo atteggiamento verso ciò che mi sembra essere lo scopo programmatico della fisica: la descrizione completa di ogni situazione reale che si suppone possa esistere indipendentemente da ogni atto di osservazione o di verifica". Celeberrima è la sua espressione: "Dio non gioca a dadi con l'Universo".