La fisica quantistica suggerisce un limite fondamentale a ciò che possiamo sapere sull’universo. Mentre possiamo prevedere il comportamento degli oggetti quantistici utilizzando le funzioni d’onda – formule matematiche che descrivono il loro stato – un nuovo studio rivela che la funzione d’onda dell’universo potrebbe essere intrinsecamente inaccessibile alla conoscenza completa. Questa non è solo una limitazione tecnica; suggerisce che alcuni aspetti della realtà potrebbero esistere oltre la nostra capacità di misurare o comprendere pienamente.
La Funzione d’Onda Quantistica e l’Universo
A livello quantistico, ogni particella è descritta da una funzione d’onda, che ne incapsula tutte le potenziali proprietà. Se l’intero universo opera secondo le regole quantistiche, come credono molti fisici, allora anche il cosmo stesso dovrebbe avere una funzione d’onda. Fisici di spicco come Stephen Hawking hanno già speculato su questo concetto, ma la determinazione di questa funzione d’onda universale è rimasta sfuggente.
L’inaccessibilità della conoscenza universale
I ricercatori Eddy Keming Chen e Roderich Tumulka hanno ora dimostrato matematicamente che la conoscenza completa della funzione d’onda dell’universo è probabilmente impossibile. Hanno scoperto che anche con misurazioni perfette, la nostra capacità di individuare lo stato quantistico dell’universo è fondamentalmente limitata.
“La funzione d’onda dell’universo è come un segreto cosmico che la fisica stessa cospira a mantenere”, spiega Chen. “Possiamo sapere moltissimo su come si comporta l’universo, ma rimanere fondamentalmente incerti su quale stato quantistico si trovi”.
Il loro approccio si è concentrato sulla possibilità che le osservazioni potessero aiutare a selezionare la funzione d’onda corretta da una gamma plausibile di possibilità. Utilizzando la meccanica statistica quantistica e riconoscendo il vasto numero di parametri richiesti per definire la funzione d’onda universale, hanno concluso che una determinazione accurata è impossibile.
Implicazioni per la cosmologia e la teoria quantistica
Questa scoperta non invalida necessariamente la teoria quantistica, ma ne evidenzia i limiti intrinseci se applicata al cosmo. JB Manchak della UC Irvine osserva che limitazioni simili esistono nella relatività generale, la teoria della gravità di Einstein. Sheldon Goldstein della Rutgers University aggiunge che l’incapacità di scegliere una singola funzione d’onda universale “corretta” potrebbe non essere critica, poiché più funzioni d’onda potrebbero produrre risultati simili in calcoli ulteriori.
Ricerca filosofica e futura
Lo studio serve come avvertimento contro l’eccessivo affidamento alla rigorosa verifica sperimentale in campo scientifico. Alcune realtà possono esistere oltre le nostre capacità di misurazione, come sottolinea Tumulka: “Alcune cose esistono effettivamente là fuori, nella realtà, ma non possiamo misurarle”.
I ricercatori intendono applicare le loro scoperte a sistemi più piccoli ma complessi ed esplorare tecniche come la “tomografia ombra” per determinare gli stati quantistici. Emily Adlam della Chapman University suggerisce che questo lavoro rafforza le interpretazioni della meccanica quantistica che enfatizzano le prospettive dipendenti dall’osservatore piuttosto che una singola realtà oggettiva.
In definitiva, questa ricerca rivela una verità umiliante: l’universo può contenere segreti fondamentali che rimarranno per sempre fuori dalla nostra portata. Ciò non diminuisce il potere della fisica, ma ci ricorda che la ricerca della conoscenza non significa sapere tutto, ma comprendere i confini di ciò che può essere conosciuto.
