YT YouTube2Text

YouTube2Text → Transcripts → YouTube transcript (NTPf_gK16a8)

YouTube transcript (NTPf_gK16a8) — Transcript

5,790 words · 951 segments · language en · Watch on YouTube

Open in transcriber Summarize with AI Download SRT/VTT

Full transcript

0:01È il
0:021938. All'Istituto di Fisica Nucleare di
0:04Roma entra un uomo. Dice di conoscere
0:07Enrico Fermi. È vestito come un clochar,
0:10è malandato. Non capiscono perché mai
0:12una persona indigente e che necessita di
0:15un aiuto sia entrato nei locali di una
0:17struttura universitaria. Ma il motivo è
0:20quello che ha appena detto. Conosce
0:22Enrico Fermi, ha preso una stanza con la
0:24sua famiglia in un hotel in Vaticano e
0:26poiché non ha denaro, ha detto all'hotel
0:29che Enrico Fermi avrebbe pagato per lui.
0:32Fermi avviserà l'uomo in fuga dalla
0:34Germania nazista che lì non è affatto al
0:36sicuro, neppure in Vaticano. Deve
0:39partire quanto prima. In ogni caso, dice
0:41di non preoccuparsi, la camera
0:43dell'hotel gliel'avrebbe pagata lui
0:45perché sì, lo conosceva e lo conosceva
0:48bene quell'uomo si chiamava Ervin J.
0:53[Musica]
1:00Ervin era nato in Austria, figlio unico
1:02di una ricca famiglia viennese
1:04dell'ultimo periodo dell'impero
1:06austro-ungarico, gente dell'alta
1:07società, per capirci. In casa si parlava
1:09anche inglese, sicché Ervin cresce
1:12parlando sia inglese che tedesco. Il
1:14padre è un appassionato di scienza.
1:16L'Austria in quegli anni aveva un'ottima
1:18reputazione scientifica. Nel 1848 era
1:21stato fondato l'Istituto di fisica
1:22presso l'Università di Vienna diretto da
1:25Doppler.
1:26[Musica]
1:28E quando si parla di Doppler ci vogliono
1:30le sirene, è un grande classico. Poi
1:32anni dopo arrivarono Joseph Stefan e
1:34soprattutto Ludwiig Bolzman, a cui
1:36abbiamo dedicato un video della rubrica
1:37Gen impolverati e Bolzman fu colui che
1:40aprì collaborazioni al di fuori
1:41dell'Austria dando all'Università di
1:43Vienna un respiro più internazionale.
1:45Quando il nostro Schreedinger decide di
1:47entrare alla facoltà di fisica è il
1:501906, proprio l'anno in cui Bolzman
1:52muore e quindi il suo docente sarà Fritz
1:55Hazenerl, un bravissimo insegnante, uno
1:57che partecipò anche ai congressi Solvé
1:59con gente come Einstein, Madame Cury,
2:01Buan Carre, Rudherford, anche se
2:03ufficialmente per un anno e mezzo la
2:04cattedra di fisica restò va, poi in
2:07pratica le elezioni di
2:08Letinger è uno studente brillante, si
2:11laurea, parte per il servizio militare,
2:13invece che fare 3 anni ne può fare solo
2:15uno come corso ufficiali perché fa parte
2:18di una classe ambiente, quindi è
2:20privilegiato. Continua i suoi studi e le
2:22sue ricerche fin quando nel 1914 scoppia
2:25la Prima Guerra Mondiale. Edvin a 27
2:27anni viene inviato in una postazione
2:29tranquilla dove può continuare a fare i
2:31suoi studi e a inviare gli articoli
2:32scientifici. Nel 1917 torna a Vienna,
2:35arriva la fine della guerra e con
2:36l'embargo forse il periodo più
2:38drammatico della storia dell'Austria.
2:40Dal 1920 il nostro comincia la sua
2:42avventura di docente a Iena. l'anno dopo
2:45è a Breslavia, poi verrà accalappiato
2:48dall'Università di Zurigo e da Zurigo
2:50nel 1927 andrà a sostituire niente po'
2:53di meno che Max Plank alla Humbolt
2:56Univers. E a proposito di Humbolt Plan e
2:59di Berlino, abbiamo raccontato con un
3:01documentario realizzato sul posto un po'
3:04di vicende e personaggi scientifici
3:05strettamente legati alla capitale
3:07tedesca. Potete trovare sul canale tre
3:09video che rappresentano un estratto di
3:11quel lavoro e potete avere il lavoro
3:12completo più molti altri contenuti
3:14esclusivi abbonandovi a Berlin. Lo
3:16potete fare dal nostro sito. Ma non solo
3:18contenuti esclusivi, avrete molto di
3:20più. La gratitudine mia è di Gualtiero.
3:23Fine messaggio pubblicitario. Dicevamo,
3:25Schredingar se ne va un po' in giro e
3:28anche da Berlino se ne va. È il 1933, un
3:31anno chiave per la sua vita e noi per
3:33ora ci fermiamo qui, poi ci torniamo.
3:35Concentriamoci su cosa fa Schredinga,
3:38perché dà uno dei contributi chiave per
3:40lo sviluppo della meccanica quantistica
3:42ed è fra i grandi nomi legati alla
3:44fisica degli anni 20 e 30 del È lì a
3:47fianco di Heisenberg, Bor, Einstein,
3:50Plank, Dirak. Eppure quello per cui
3:52tutti noi oggi lo ricordiamo è un gatto.
3:56Ma quella del gatto è stata una
3:58variazione sul tema, potremmo dire.
4:00All'inizio di questa storia, infatti, il
4:03gatto di Schredinger non era un gatto.
4:08[Musica]
4:15Cominciamo. Allora, non è che voglio
4:18creare del mistero intorno al gatto?
4:20Perché se avessi voluto creare del
4:21mistero avrei scritto un libro giallo e
4:23infatti l'ho scritto. To, ma guarda che
4:26casualità sei finito a parlare del tuo
4:27libro. No, no, ma io sono casualmente
4:29inciampato in questo discorso. Anzi, se
4:31volete saperne di più di questo libro
4:32giallo, c'è questo video in cui potete
4:33inciampare e vi racconta qualcosa. Ecco,
4:36ecco, bravo, hai spiegato tutto lì
4:37adesso. Basta, basta, basta parlare del
4:38mio libro. Andiamo avanti. Andiamo
4:40avanti. Ci sono tre uomini fra quelli
4:42che ho elencato un attimo fa, che sono
4:44da annoverare senza dubbio fra coloro
4:46che danno l'impulso alla teoria dei
4:49quanti. Brevemente. Max Plank è colui
4:51che cercando di risolvere un problema
4:53legato a un fenomeno a cui non si
4:55riusciva a dare una spiegazione, noto
4:57anche come catastrofe ultravioletta,
4:59adottò per primo una sorta di escamotage
5:01matematico, immaginando una
5:03quantizzazione dell'energia. Si trattava
5:05di onde elettromagnetiche. In ogni caso
5:07pensò che, detto in modo sintetico,
5:09l'energia si potesse propagare solo in
5:11pacchetti e si poteva trovare solo in
5:14multipli di questi pacchetti. Einstein
5:16trovò poi una brillante spiegazione di
5:18un altro fenomeno che è l'effetto
5:19fotoelettrico e confermò così l'ipotesi
5:22di Plank e poi spiegò il moto brauniano,
5:24aprendo di fatto la strada
5:25all'affermazione definitiva dell'ipotesi
5:28atomista. In pratica, negli anni
5:29successivi si dimostrò, senza più alcun
5:31dubbio che la materia era costituita da
5:34atomi. Poi, come fossero fatti questi
5:36atomi era ancora tutto da vedere. E
5:39infine Schredinga, il terzo moschettiere
5:41il quale nel 1926 pubblica questa
5:44celebre equazione, per cui è
5:46universalmente noto e che è anche il
5:48primo pilastro della meccanica
5:49quantistica. Questa equazione sarebbe
5:51poi stata interpretata col tempo in un
5:54modo diverso e noi non ci occupiamo qui
5:56direttamente di questa equazione perché
5:57dobbiamo occuparci del gatto. Bravo! Ma
6:00magari nella rubrica formule, sapete che
6:02abbiamo una rubrica dedicata alle
6:04formule della fisica? Ecco, magari lì un
6:05giorno ci dedichiamo un
6:08approfondimento, però una cosa dobbiamo
6:12dirla, dobbiamo capire grosso modo cosa
6:15dice l'equazione di
6:17Shedingar, perché ci serve nel discorso,
6:20insomma, ci tocca.
6:27All'inizio degli anni 20 si discuteva su
6:29quella che sembrava essere una doppia
6:31natura della luce, corpuscolare e
6:33ondulatoria. E anche su questo canale,
6:35per chi volesse approfondire, c'è un
6:36video che parla di questo. Il punto è
6:39che si pensava alla luce e basta. Nel
6:431924 un giovane aristocratico si chiama
6:46Luis de Bru, ma è un aristocratico,
6:48quindi si chiama lui Victor Pierre
6:51Raymond de Bruy, settimo duca de Bruy.
6:54Vabbè, fa una tesi di laurea, è talmente
6:56strampalata che dovrebbero bocciarlo, ma
6:58è un aristocratico. Quindi prendono la
7:00tesi e la spediscono ad Einstein, perché
7:02non è che ci capissero molto di quello
7:04che aveva scritto il de Broer. Einstein
7:06coglie subito la potenza di un'idea che
7:08detta così sembra quasi banale. Eppure
7:11nessuno fino a quel momento ci aveva
7:14pensato. De Broyer dice: "Perché non
7:16estendiamo questo concetto di doppia
7:18natura invece che solo ai fotoni, anche
7:21a tutte le particelle? Anche loro hanno
7:23una doppia natura ondulatoria e
7:25corpuscolare. Va detto che questa
7:27concezione viene osservata con interesse
7:29perché risolveva con eleganza un serio
7:32problema del modello atomico ideato da
7:33Bor e Sommerfeld che era il nocciolo per
7:36le orbite stabili degli elettroni. Era
7:39un problema di quantizzazione del
7:40momento angolare, ma lo aggiungo solo
7:42per far capire che non è che questo una
7:44mattina si è alzato, ha detto: "Ehi,
7:45bro, facciamo che tutte le particelle
7:47sono anche onde, eh, che dici?" Ecco,
7:49no, c'è dietro un lavoro che ha portato
7:50a soluzioni brillanti di problemi
7:52complessi. Einstein, in un suo articolo
7:54sui gas monoatomici, riprende questa
7:56nozione di De Brilley. Schreding legge
7:58l'articolo di Einstein e si procura la
8:00tesi di Deby. La legge ci lavora e ne
8:02parla con Peter Debier, un grande
8:04scienziato olandese che lavora pure lui
8:06alle thurigo, dove ci sta appunto anche
8:08Schedinger. È il 1925 e Debbie spinge
8:12Schröinger a farci pure un seminario su
8:15questo tema, alla fine del quale Debie
8:18dice: "L'unica cosa che manca a questo
8:21impianto è un'equazione che lo descriva
8:24e sarà Edwin Schredingach a scriverla la
8:26celebre equazione d'onda che, come
8:28dicevo, approfondiamo un'altra volta. In
8:30questo contesto ci interessa solo sapere
8:32che questa equazione per un momento
8:34sembra poter ricondurre il mondo della
8:36meccanica quantistica che si stava
8:37delineando come piuttosto bizzarro a
8:40qualcosa di trattabile in modo più
8:42classico. Tant'è che Einstein saluta con
8:45entusiasmo questa equazione. Ma c'è un
8:47ma. Ora faccio una super sintesi che
8:50sennò non ci muoviamo più da qui. Chiedo
8:51perdono agli esperti del settore per
8:53questa semplificazione, ma ci saranno
8:55per l'appunto altre occasioni per
8:56approfondire. Allora, si cominciò ad
8:58applicare le nuove idee di quegli anni
9:00all'atomo di idrogeno, che è quello più
9:02facile. C'era lo strano mondo matematico
9:04fatto di matrici, ideato da Heisenberg e
9:06ne abbiamo per l'appunto parlato nel
9:08video dedicato proprio a lui che
9:10incredibilmente funzionava e c'era
9:12quella che viene chiamata meccanica
9:13ondulatoria di Ashudinger che funzionava
9:16pure lei ed è molto più visualizzabile.
9:19L'elettrone è un'onda che sta attorno al
9:21nucleo dell'atomo detta in maniera molto
9:23semplificata, ma se ne accorge
9:25soprattutto Dirak.
9:27Questi due
9:29approcci diverse, sono solo due modi di
9:32dire la stessa cosa, come una frase
9:35scritta in cinese e poi scritta in
9:37inglese. Sono in apparenza diverse, ma
9:40dicono la stessa cosa, che è una grande
9:42verità, peraltro. Un passo in più lo fa
9:45Max Born che capisce che c'è qualqu
9:47quaglia che non cosa nell'equazione di
9:49Schodingar, ma non c'è da modificare
9:51l'equazione. Quella che va cambiata è
9:54l'interpretazione. E qui siamo finiti su
9:56un punto chiave che è necessario
9:57sottolineare quando si parla di
9:59meccanica quantistica. A differenza
10:01della fisica classica, per passare dal
10:03formalismo matematico al significato
10:06fisico, la meccanica quantistica
10:09richiede una interpretazione. Nel caso
10:12dell'equazione di Schiredingar, questo
10:13aspetto emerge in modo lampante. Maxborn
10:17le dà un'interpretazione nuova che a
10:19Shirodinga non piace per nulla, ma
10:21tant'è il nuovo modo di interpretare
10:23quell'equazione della funzione d'onda è
10:25molto più efficace. Quell'onda per born
10:28è un'onda di probabilità. Non è una
10:31descrizione di un elettrone, ma ci dice
10:34che probabilità ha un elettrone, ad
10:37esempio, di trovarsi in una certa
10:39posizione oppure di avere una certa
10:42velocità. Questa probabilità scompare
10:44nel momento in cui misuro la grandezza
10:46in questione, perché trovo un risultato
10:48ben preciso, non c'è più una
10:49probabilità. Si dice in questi casi che
10:51la funzione d'onda collassa. In un altro
10:54video poi ci torniamo perché questo
10:55collasso è una cosa buttata un po' lì
10:58per capirci. Non c'è nessuna formula che
11:00descrive questo collasso, però va bene
11:02così, nel senso che quella che prima era
11:03un'onda di probabilità adesso diventa un
11:05valore unico. Immaginatevi che io tiro
11:08un dado intanto che sta girando, ogni
11:10numero ha una probabilità su sei di
11:12uscire, dopodiché appena si ferma, come
11:15dire, quelle probabilità convergono
11:17tutte in un valore unico che è il numero
11:18che è uscito del dado. Per fare un
11:20esempio, insomma, per fare un'analogia
11:22per più o meno capire dove siamo. Gatto,
11:24gatto, focus sul gatto. Certo, certo.
11:27Tutto questo giro era per dire che
11:28Einstein, Plank, Schröinger potrebbero
11:31essere visti come i padri fondatori
11:33della fisica quantistica, o meglio
11:36quella che da un certo momento viene
11:37chiamata fisica quantistica, perché
11:39all'inizio non è che era la fisica
11:40quantistica. Gli hanno dato il nome
11:41negli anni 20, dalla metà degli anni 20,
11:43poi dagli anni 30 l'hanno tutti chiamata
11:45così. Ma la curiosità dove sta? nel
11:47fatto che tutti e tre si opposero con
11:49vigore e in alcuni casi veramente con
11:50tutte le forze a questa nuova disciplina
11:52che erano stati loro di fatto a portare
11:53alla luce perché rifiutarono di
11:55accettare la piega che aveva preso la
11:57fisica quantistica dall'avvento del
11:59principio di indeterminazione di
12:00Heisenberg in avanti. Il gatto. E il
12:03gatto si inserisce proprio in questo
12:05contesto, ossia nel tentativo disperato
12:07di Einstein e Schredinger di screditare
12:10la visione che altri fisici come
12:12Heisenberg, Maxborne, Nils Bor avevano
12:15della meccanica quantistica. Il gatto
12:17divenne, in un certo senso, la testa
12:19d'Ariete per scardinare il fortino dei
12:22fisici quantistici duri e puri e a
12:24ricondurli alla ragione. Ha una visione
12:27che viene detta anche realistica del
12:29comportamento della natura, ma non ci
12:31riuscirono. E perché? Perché il gatto
12:33non è un ariete. Curius, il canale che
12:36dà risposte facili a problemi complessi.
12:38In ogni caso, il gatto di Schedinga
12:39inizialmente non era un gatto, era un
12:43[Musica]
12:48barile. Fra i tre citati, chi più di
12:51tutti lottò contro l'aspetto
12:53probabilistico della meccanica
12:54quantistica fu Albert Einstein. Poi
12:57vediamo nel dettaglio cosa intendo per
12:59approccio probabilistico, anche se già
13:01l'ho anticipato con la funzione d'onda.
13:02Il momento di maggior pressione lo fece
13:04quando pubblicò dagli Stati Uniti,
13:06insieme a Podolski e Rosen, quello che
13:09divenne noto come paradosso
13:12EPR e Einstein P Podolski Rosen. E
13:16magari un giorno ne parleremo. Di fatto
13:18i tre cercarono di mettere in
13:20discussione quello che è il principio
13:23fondamentale chiave della meccanica
13:25quantistica. Si chiama principio di
13:28sovrapposizione e fra un attimo lo
13:30prendiamo di petto. Ma prima vediamo in
13:33tutto questo cosa c'entra il
13:36[Musica]
13:41gatto. Possiamo evitare per ora i
13:43meandri un po' complessi del paradosso
13:45EPR e restare comunque sul pezzo perché
13:48Einstein ideò un paradosso per molti
13:50aspetti simile ma molto più elementare e
13:53lo scrisse Ashradinga. I due si
13:55conoscevano bene e si stimavano. E in
13:57questo paradosso Einstein parlava di un
14:01barile.
14:03Vediamolo. Tempo fa feci una serie
14:05dedicata alla radioattività. In uno
14:08degli ultimi video parlai del
14:09decadimento radioattivo e dissi come
14:12questo fosse totalmente casuale. In
14:14particolare dissi così. La
14:16caratteristica più interessante del
14:18fenomeno del decadimento radioattivo è
14:20che è del tutto
14:22casuale. Per capirci, se l'atomo di un
14:25certo elemento ha il 50% di probabilità
14:27di decadere, cioè di trasformarsi in
14:29qualcosa d'altro in un certo lasso di
14:31tempo, supponiamo un'ora, significa
14:34banalmente che dopo un'ora circa la metà
14:36degli atomi di quell'elemento sono
14:39decaduti. Non pare essere molto diverso
14:41dal concetto della moneta testa o croce.
14:43Ma cos'è che faceva imbestialire
14:45Einstein e Schröinger? Restiamo sulla
14:47moneta che è più facile. Supponiamo che
14:49io la tiri e copra il risultato. Tutti
14:51siamo d'accordo che la moneta ha il 50%
14:54di probabilità di essere testa e il 50%
14:56di essere croce e che non siamo in grado
14:59di dire se sia testa o croce fintanto
15:01che non levo sta maledetta mano. Ok? Ma
15:03tutti siamo anche altrettanto certi che
15:04la moneta in questo momento, anche se io
15:07non la sto vedendo, è già o testa o
15:09croce. Dobbiamo solo verificare, nel
15:12senso che se io quando alzo la mano vedo
15:14testa, significa che era testa anche
15:17quando c'avevo sopra la mano, d'accordo?
15:19E il nocciolo è qua. Supponiamo che io
15:22vi dica che la moneta fintanto che non
15:24la vedo si trova in uno stato di
15:28sovrapposizione, come se fosse un po'
15:30sia testa che croce, come se il
15:33risultato non fosse ben definito. Ancora
15:35direste che sto dicendo una
15:36stupidaggine. La moneta è già testa,
15:38anche se non la guardo, è testa anche se
15:41non la vede nessuno. Ed è vero per una
15:43moneta, nel senso di un oggetto grande
15:45come una moneta. Ma nel mondo delle
15:47particelle subatomiche, secondo la
15:49cosiddetta interpretazione di
15:51Copenhagen, non è così. Copenhagen, pure
15:54in danese.
15:56Copenhauen Copenhauen Copenha
16:00Copenhagen. Copenha. Facciamola facile,
16:03diciamo, Copenhagen che sennò
16:05impazziamo. Facciamo un esempio con un
16:08elettrone. Supponiamo di voler osservare
16:10una caratteristica dell'elettrone, ad
16:12esempio il suo spin. Non fa nulla anche
16:15se non sappiamo cos'è lo spin, ci basta
16:16sapere che è una proprietà
16:18dell'elettrone che possiamo misurare e
16:21che può assumere solo due valori: su o
16:25giù, up o down, mi chiamerò
16:28alternativamente nel discorso, a volte
16:29up e down, a volte su e giù, insomma, è
16:30sempre quella roba lì. un po' come la
16:32moneta che può essere testa o croce.
16:34Cosa è cambiato rispetto alla moneta?
16:36Apparentemente nulla, seò una cosa, le
16:40dimensioni. Se parliamo di un elettrone,
16:42parliamo di una particella, quindi siamo
16:44nel mondo subatomico e qui la fisica non
16:47è più quella classica. secondo il
16:50principio di sovrapposizione, che è il
16:52cuore della meccanica quantistica,
16:55fintanto che io non misuro lo spin di un
16:57elettrone, questo non è nessuno è
17:00giù è, si dice in uno stato sovrapposto.
17:04Questa cosa esiste anche per altre
17:06proprietà, tipo ad esempio la posizione.
17:09Ed è la ragione per la quale talvolta si
17:11sente impropriamente dire che
17:12l'elettrone può essere in due posti
17:15contemporaneamente. C'è chi dice qua,
17:17c'è chi dice là.
17:20o anche avere due velocità
17:22contemporaneamente. In realtà non è che
17:24la particella si trova in due posti, è
17:26più corretto dire che si trova in uno
17:28stato di sovrapposizione di cui sappiamo
17:30qualcosa solo riguardo alle probabilità
17:34che abbia una certa posizione, un certo
17:36spin e così via. È come una moneta che
17:37sta girando per aria. Fintanto che gira
17:39per aria 50% testa, 50% croce. Quando si
17:42ferma vedo se è testa o croce. Con
17:45l'elettrone però è
17:46diverso. Lo spin o la posizione, per
17:50esempio, vengono identificate nel
17:52momento in cui la misuro, mentre la
17:55moneta quando cade, supponiamo testa,
17:57anche se non la guardo è
17:59testa, l'elettrone fintanto che io non
18:02misuro quella sua variabile che mi
18:04interessa, ecco, quella variabile lì non
18:06ha un valore definito. Questa cosa della
18:08sovrapposizione per noi è fastidiosa.
18:11Cosa vuol dire che una particella non
18:14ha, per esempio, una posizione ben
18:17definita? Per noi un oggetto definito,
18:19fra le altre cose, dalla sua posizione e
18:24anche quando misuro la posizione di un
18:26elettrone, in effetti trovo un valore
18:29idem con lo spin, trovo su o giù. Perché
18:31allora si dice che fintanto che non lo
18:33misuriamo si trova in uno stato
18:35sovrapposto? Ci è difficile immaginare
18:37che un elettrone si possa trovare in più
18:39posizioni e poi cosa vuol dire uno stato
18:42sovrapposto? Proviamo a vederla così. È
18:44come se parlare di posizione in questi
18:48casi non si è appropriato perché quella
18:51non è una grandezza ben definita, come
18:53invece è per esempio la carica di un
18:56elettrone è definita. E invece, ad
18:57esempio, la posizione e lo spin possono
19:00essere descritti solo come una
19:02sovrapposizione di più valori.
19:04Supponiamo che io abbia ricevuto una
19:06notizia che mi rende triste e avrei
19:08questa faccia e al contempo anche una
19:10che mi rende felice e avrei questa
19:12faccia. Ma percependo questi due
19:15sentimenti
19:16contemporaneamente, sono in uno stato
19:18sovrapposto, non sono né completamente
19:20triste né completamente felice. Sono un
19:23po' tutti e due e vado in giro con
19:25questa faccia. Ora poniamo che nella
19:27città in cui vivo, se incontri qualcuno,
19:30puoi avere solo due espressioni: o
19:33triste o felice. Non ci sono
19:35alternative. Io posso andare in giro con
19:37questa faccia, ma appena qualcuno mi
19:39vede,
19:41oppure la regola è quella: chiunque mi
19:44vede mi vedrà o triste o felice. È come
19:48se esistesse un terzo stato in cui sono
19:51sia triste che felice, ma lì nessuno mi
19:53può vedere in quello stato. Tornando
19:54alle particelle, dov'è che la questione
19:56diventa veramente spessa? quando si
19:58misura, perché nel momento in cui si fa
20:01la misura si trova un valore ben preciso
20:03di posizione, di spin. E allora come si
20:06fa ad affermare che prima era in uno
20:08stato di sovrapposizione? Se ho misurato
20:10il suo spin e supponiamo ho trovato su,
20:14sembra logico dire che la particella ha
20:16sempre avuto lo spin su e poi quando
20:18l'ho misurato ho trovato che era
20:19effettivamente su, ma ce lo aveva anche
20:21prima. E se facciamo il ragionamento con
20:23tanti elettroni che hanno il 50% di
20:25probabilità di avere spin su e 50 di
20:27avere spin giù e trovo misurando che
20:30effettivamente è così, beh, allora
20:32probabilmente era così anche prima di
20:33misurare e invece che dice no e non è
20:36Vasco, è la meccanica quantistica dire
20:39no. Ti voglio bene. Sì, sì, va bene.
20:41Adesso andiamo avanti. Però un attimo fa
20:44cosa ho detto? Per le monete sì, è vero,
20:46ma per le particelle no. Ed è in questa
20:48crepa che Einstein si infila e si
20:50inventa una cosa, un modo per collegare
20:53il mondo microscopico delle particelle
20:55al mondo macroscopico che vediamo coi
20:57nostri occhi e in cui, come abbiamo
20:59detto, la sovrapposizione quantistica
21:01non si verifica mai e in questo modo
21:04genera un paradosso. Dopo tutto questo
21:06giro torniamo al nostro
21:09decadimento. Nell'ottica della meccanica
21:11quantistica, se dico che un atomo ha la
21:14probabilità del 50% di decadere entro un
21:18certo intervallo di tempo, significa che
21:20fintanto che non lo osservo si trova in
21:23uno stato di sovrapposizione, sia
21:25decaduto che non decaduto, come me che
21:28finché nessuno mi vede sono in uno stato
21:30che sia triste sia felice. Supponiamo
21:32però, dice Einstein, di mettere un
21:34dispositivo che scatta nel momento in
21:36cui l'atomo decade e che fa partire una
21:38scintilla e questo dispositivo lo
21:40infiliamo in un barile pieno di polvere
21:42da sparo. Quando l'atomo decade, il
21:45barile scoppia. Ora dice, potete anche
21:47raccontarmi la favola che l'atomo finché
21:50non lo misuro, è in uno stato di
21:52sovrapposizione, ma il barile non può
21:54essere in uno stato di quel tipo. Non
21:56può essere sia esploso che non esploso.
21:58Di conseguenza, anche l'atomo non può
22:00trovarsi in uno stato di
22:02sovrapposizione. Capito il trucco? Il
22:04dispositivo collega il mondo micro al
22:06mondo macro portando a un paradosso.
22:09Ora, chi già conosce il celebre
22:10esperimento mentale del gatto di
22:12Schröinger avrà notato il parallelismo.
22:15In ogni caso, andiamo a vedere che cos'è
22:17questo benedetto gatto di Schredinger.
22:20Non mi dire che ci siamo arrivati. Ci
22:22vuole contesto, se vuoi capire. Sì, ma
22:25anche sintesi. Quante pagine sono quel
22:28libro qua?
22:30360 circa. Ma sono scritte larghe, sono
22:36c'è l'interlinea, non è c si si legge
22:39vola via.
22:47Il discorso del gatto è lo stesso del
22:50barile. In pratica Shredinga copia
22:53l'idea di Einstein, solo che invece che
22:56usare barile e polvere da sparo, fa una
23:00cosa più elegante e più bastarda.
23:04prende una scatola e un gatto e in un
23:07articolo del 1935 intitolato La
23:10situazione attuale della meccanica
23:11quantistica o se
23:13preferite ve lo leggete da
23:16soli dice grosso modo: Poniamo di
23:18mettere un gatto vivo in una scatola.
23:20All'interno della scatola c'è un
23:22dispositivo formato da un contatore
23:23Geiger e un minuscolo a montare di
23:25materiale radioattivo tale per cui c'è
23:28una probabilità del 50% che nel giro di
23:30un'ora uno solo dei suoi atomi sia
23:33decaduto e abbia così emesso una
23:35particella alfa. Appena il contatore
23:37Geiger rivela la particella alfa
23:39prodotta dal decadimento, scatta e
23:41attraverso un relais fa partire un
23:43martelletto che rompe una fialetta di
23:45acido cianidrico, il quale viene
23:47rilasciato nella scatola e uccide il
23:50gatto. Capito perché? Bastardo? Secondo
23:53la meccanica quantistica, nessuno, prima
23:55di aprire la scatola, può sapere se la
23:58particella alfa è stata emessa o meno.
24:01Questo perché gli atomi, fintanto che
24:02non misuriamo, fintanto che non
24:04guardiamo, sono in uno stato di
24:05sovrapposizione e quindi anche il gatto
24:07dovrebbe essere in uno stato
24:10sovrapposto, sia vivo che morto, ma
24:12questo ovviamente non è possibile e
24:14genera un paradosso. Lasciamo qui da
24:15parte i discorsi che il contatore Geiger
24:17è a sua volta un oggetto macroscopico e
24:19il gatto potrebbe essere considerato,
24:20volendo un osservatore, quindi capace
24:22con la sua osservazione di far, come
24:23dire, collassare la funzione d'onda. Ma
24:25facciamo che il gatto guarda da un'altra
24:27parte, questo non ci interessa. Andiamo
24:28al dunque. Cominciamo col fare una
24:30modifica all'esperimento che, detto così
24:32sembra veramente infelice. Nel nostro
24:34esperimento, nella fiala c'è un
24:36sonnifero e quindi diciamo che il gatto
24:37si addormenta, per cui non viene ucciso.
24:40Certi esperimenti sono vietati. Ho un
24:42contratto con Gualtiero e anche se sono
24:44esperimenti mentali sono comunque
24:46vietati. Sì, ma il gatto potrebbe
24:48addormentarsi comunque anche senza
24:50sonnifero. Anzi, Gualtiero di sicuro si
24:52mette a dormire. Vabbè, facciamo vivo o
24:54morto, ma con un altro gatto. Quindi per
24:57Shering il gatto può essere o vivo o
25:00morto. Apparentemente invece per i
25:02fisici della scuola di Copenhagen è in
25:04uno stato di
25:06sovrapposizione che chiamerò X, ma solo
25:10per poter dire che il gatto è
25:16Le spiegazioni che vennero date per
25:18districarsi nel paradosso del gatto sono
25:20delle più svariate e alla fine del video
25:22dirò quella corretta che ho formulato io
25:25e per la quale poi qualcuno mi segnalerà
25:27alla Accademia di Svezia delle Scienze
25:29per il Nobel.
25:31Ma prima torniamo per un momento alla
25:33sovrapposizione quantistica e anche a
25:35Schroinger, anzi a tutti e due
25:38contemporaneamente. Sovrapposti.
25:41[Musica]
25:46Andiamo. Per Schodinger, siccome un
25:48gatto non può essere sia vivo che morto,
25:50significa che la meccanica quantistica è
25:53incompleta. Eppure, paradossalmente, è
25:55lui lo scienziato che nella vita più di
25:58tutti ha vissuto stati di
26:00sovrapposizione, potremmo dire. Eravamo
26:02rimasti al 1933 dicendo che era un anno
26:06importante. Nel 1933 Schredinga riceve
26:10il Nobel per la fisica, ma è anche
26:13l'anno in cui taglia la corda dalla
26:15Germania, scappa da Berlino proprio
26:17quando va al potere il Partito Nazista.
26:20Schredinger non è ebreo, non è neppure
26:22tedesco perché è austriaco, ma
26:24preferisce comunque andarsene. Va a
26:26Oxford e qui viene accolto bene, ma non
26:30un benissimo. Si presenta con la moglie,
26:33l'amante. Loro vivevano così, poi anche
26:35la moglie aveva un amante. Diciamo che
26:38poi l'amante di Schidinger era in realtà
26:40la moglie di un suo collega, un suo
26:43assistente ed era incinta di Schidinger,
26:46però era una cosa un po' incasinata, ma
26:48per noi la sua vita privata sono fatti
26:50suoi per noi, ma non per quelli di
26:54Oxford, i quali vedono molto male questo
26:57che potremmo definire come uno stato di
26:59sovrapposizione moglie amante di
27:01Schreedinger. In questo canale noi non
27:03ci occupiamo di gossip, ma quando uno
27:05stile di vita ha delle ripercussioni
27:07nelle vicende scientifiche, allora sì,
27:09ci interessa. Infatti, tempo dopo,
27:12Schöinger, visto anche l'ambiente poco
27:14condiscendente trovato a Oxford, decide
27:17di fare una cosa poco
27:19lungimirante. Torna in Austria a Graz,
27:22per la precisione e lo fa poco prima che
27:24vi sia l'annessione dell'Austria, con la
27:27quale diventa a tutti gli effetti
27:29cittadino tedesco. E i nazisti se lo
27:32ricordano che lui nel 1933 era emigrato
27:35a Oxford e gli dicono: "Allora,
27:38problemi? Tutto a posto?" Mh. E
27:42vichi, tutto bene. E allora gli dicono,
27:46"Facciamo che fai una bella
27:48lettera dove scrivi che sei dei nostri,
27:53che sei proprio d'accordo con le nostre
27:55politiche." Vero che ce la scrivi, caro
27:58Shedingar? E Shedingar la scrive.
28:01Non tirava una bella aria e pensa di
28:04tornare a Oxford. Quelli di Oxford però
28:06dicono "Ma questo qui chi era quello là?
28:08Quello che è venuto con l'amante incinta
28:09del collega che quello che poi aveva la
28:11moglie che stava con Ma soprattutto
28:14quello che ha scritto quella lettera a
28:16favore del Partito Nazista. Mm facciamo
28:19che no non lo prendiamo una seconda
28:21volta. Quella lettera di pentimento
28:23scritta da Schedinger che ufficialmente,
28:25quantomeno di facciata, lo avvicinava al
28:27Partito nazista, cominciava a dargli
28:29qualche problema. Ci vuole però una
28:30serie di altri eventi per aprire
28:32definitivamente gli occhi a Schroinger,
28:35il quale a metà settembre del
28:371938 insieme alla moglie, grazie al
28:40fatto che per una svista erano ancora in
28:41possesso dei loro passaporti, fugge
28:44dall'Austria. Asinga deve però lasciare
28:46là tutti i suoi averi, compresa la
28:49medaglia del Nobel. partirà con in tasca
28:5210
28:53[Musica]
28:59marchi. Ed è per questo che lo
29:01ritroviamo a Roma in quelle condizioni
29:03di cui dicevo all'inizio del video.
29:04Ecco, ora era per chiudere il discorso,
29:06visto che eravamo partiti da lì.
29:08Schedingar alla fine troverà un posto
29:09all'Università di Dublino e tornerà
29:12nella sua Vienna oltre 10 anni dopo la
29:14fine della guerra. E noi torniamo al
29:16gatto, il celebre paradosso che,
29:19peraltro, non diventa affatto celebre
29:20subito, ma solo in tempi più recenti. Ed
29:23è arrivato il momento di rispondere ad
29:24una domanda che a qualcuno di voi sarà
29:26balenata in mente. Se lo stato di
29:28sovrapposizione non viene mai osservato,
29:30come facciamo a dire che c'è? Torniamo
29:32al nostro esempio dello spin e
29:35dell'elettrone. Misuriamo spin up. Come
29:38faccio a dire che prima di misurarlo era
29:40in uno stato sovrapposto?
29:43Sembra un po' un tranello. Ci dicono,
29:44"Appena lo misuri trovi un risultato, ma
29:47se non lo misuri, fidati, è in uno stato
29:50sovrapposto, però non puoi misurarlo
29:52perché appena lo misuri, eh trovi il
29:53risultato.
29:54Eh, perché mai dovremmo credere ad una
29:56cosa tanto bizzarra?
30:05Come facciamo a essere sicuri che le
30:07particelle sono in uno stato di
30:10sovrapposizione se non possiamo
30:11misurarlo? Lo facciamo in modo
30:14indiretto, cioè lo deduciamo. C'è un
30:17esperimento molto celebre che tratta
30:19questo aspetto ed è l'esperimento della
30:21doppia fenditura. Ho realizzato questo
30:23video per coloro che vogliono
30:24approfondire, ma vi sono stati diversi
30:26esperimenti che hanno confermato che
30:28molte variabili non possono che essere
30:31in uno stato di sovrapposizione. Faccio
30:34un esempio ultra semplificato, ma che
30:36spero possa far comprendere il
30:38meccanismo. Poniamo di misurare sempre
30:40lo spin di un elettrone. Ricordate, può
30:42essere su o giù, up o down. E ora
30:44immaginiamo che Gualtiero sia in grado
30:46di generare elettroni tutti uguali e
30:49possiamo chiedergli anche di che tipo e
30:51diciamo Gualtiero, genera solo elettroni
30:53con spin
30:55appiamo e li mandiamo in un marchingegno
30:58che fa delle cose. Faccio delle cose,
31:01non ci interessa cosa faccio.
31:02Interessano gli elettroni quando escono
31:04da lì. Scopriamo che per 1000 elettroni
31:07up che entrano ne escono 500 up e 500
31:10down.
31:12Ripeto, non sappiamo cosa succede nel
31:14Markingenio, ma questo è il risultato.
31:16Ora diciamo a Gualtiero, produci solo
31:18elettroni down. Ne inviamo sempre 1000
31:21nel marchingegno e ne escono 500 up e
31:23500 down. Faccio delle cose. Per quel
31:26che ci pare di capire, il markingo, in
31:28conclusione, ne inverte la metà, sia che
31:31siano up, sia che siano down. Adesso
31:33Gualtiero ci dice che genera 1000
31:35elettroni in uno stato di
31:38sovrapposizione. Sovrapposizione,
31:39ricordate? Quindi possiamo solo parlare
31:41di probabilità. E Gualtiero ci dice che
31:43hanno una probabilità del 50% di essere
31:47up. Prima di inviarli nel marking
31:49facciamo però una prova, ne prendiamo
31:51100 e misuriamo lo spin. Sappiamo che
31:55quando misuriamo una grandezza questa è
31:57perfettamente definita e troviamo
31:58effettivamente che la metà hanno spin up
32:01e la metà down. Esattamente quello che
32:05ci dice Gualtiero. Dopo aver fatto
32:07questa verifica, inviamo i 1000
32:08elettroni in questo stato di
32:11sovrapposizione dentro la nostra
32:12macchina. Cosa ci aspettiamo che esca?
32:14Ci aspetteremo 500 up e 500 down. E
32:18invece dal nostro markingio escono solo
32:20elettroni con spin app. Mi muovo,
32:24conosco. Se lo stato di sovrapposizione
32:25fosse fittizio e non sapere lo spin
32:28degli elettroni fosse solo dettato dalla
32:29nostra ignoranza e gli elettroni fossero
32:32già con spin up o down prima di entrare
32:34nella macchina, troveremmo 50 e50. E
32:37invece no. Ecco, l'unica spiegazione è
32:39che la particella sia in questo stato di
32:41sovrapposizione. Pertanto la risposta è
32:44sì. Ci sono degli esperimenti che ci
32:46permettono di affermare che le
32:48particelle sono in questo stato di
32:50sovrapposizione. Ma a questo punto sorge
32:53spontanea un'altra domanda. Se un
32:56elettrone ha uno stato di
32:58sovrapposizione e un gatto, un barile,
33:01una moneta, no, perché uno è molto più
33:02piccolo e gli altri sono più grandi,
33:04dov'è il confine? Quando un oggetto non
33:07può più essere in uno stato di
33:10sovrapposizione? Quanto deve essere
33:12grande? Ma poi c'è un confine definito,
33:15ma soprattutto se una particella può
33:18essere in stati
33:19sovrapposti, perché un gatto non può? In
33:23fondo è fatto di atomi e gli atomi di
33:25particelle. E poi cosa succede quando
33:28effettuo una misura? Quando esattamente
33:32avviene il collasso in un determinato
33:34stato? Perché la domanda ultima è: ma
33:36c'è una spiegazione di questo paradosso?
33:39Le spiegazioni che nel corso del tempo
33:40sono state fornite per districarsi
33:43all'interno di questo paradosso sono
33:45state delle più svariate e ognuna apre
33:47la porta di una stanza che ci permette
33:50di migliorare la nostra comprensione
33:52della fisica. Per questo ce ne
33:53occuperemo con calma in un altro video
33:55dove affronteremo la filosofica
33:57interpretazione di
33:58Copenhagen. Non non sto parlando di
34:01Doppler perché si sente l'ambulanza.
34:05Il curioso fenomeno della decoerenza,
34:06l'idea di un multiverso e altri modi
34:09interessanti per spiegare il mistero del
34:11gatto sia morto che vivo.
34:19È stata lunga, vi ringrazio per la
34:21pazienza. Spero abbiate un'idea un po'
34:23più chiara di alcuni aspetti della
34:24meccanica quantistica e di uno dei
34:26fisici più importanti del 20º secolo. Il
34:28gatto di Schröinger è stato di fatto un
34:30pretesto per immergerci un po' nel mondo
34:33della sovrapposizione e darci il lancio
34:35per parlare prossimamente di altri
34:37aspetti di meccanica quantistica.
34:39Insomma, una testa d'ariete per aprirci
34:41le porte. è un gatto, non è un ariete.
34:43Giusto, giusto, giusto. Per le persone
34:45giunte fin qui ricordo che questi video
34:47sono possibili grazie al supporto di
34:49coloro che si abbonano dietro le quinte
34:50a Berlino che ci permette di avere anche
34:52i fondi per girare all'estero, che
34:54condividono i nostri video, i podcast,
34:57acquistano i libri e che da adesso
34:58avranno l'occasione di avere un nuovo
35:00romanzo da leggere, l'atomo sfuggente,
35:02per l'appunto, così per avere un po' di
35:04scienza in un contesto più leggero e
35:06misurarvi con un misterioso caso e
35:08scoprire l'assassino come si va nei
35:09gialli. vi aspetta, se volete, in tutte
35:11le librerie fisiche e online. C'è un
35:14libro, aspetta, cioè, voglio dire, non è
35:15che non è che si stufa, lo appoggi lì,
35:18aspetta. Se volete informazioni su
35:20questo prodotto, c'è la relativa pagina
35:22di Mondadori, c'è questo video che è una
35:23sorta di book trailer e se vi dovesse
35:25piacere il libro, avete voglia di
35:26consigliarlo, regalarlo, parlarne, fa
35:29sempre piacere. Ricordo infine che
35:30potete sempre donare il 5x 1000 alla
35:32nostra associazione Atelier che è
35:34iscritta al Runs. Questo è il codice
35:36fiscale da inserire, lo trovate anche
35:38sul nostro sito associazione atelier.it.
35:41Trovate le date delle presentazioni,
35:42degli eventi live in generale e
35:44ovviamente c'è anche la possibilità di
35:45organizzare incontri live. Se vi
35:48interessa scrivete alla nostra mail
35:50associazione
35:52ateliergmail.com e c'è la possibilità
35:54anche di organizzare proiezioni
35:55pubbliche del documentario su Berlino
35:58con un mio intervento sui temi trattati.
36:00Insomma, un sacco di roba. Che cosa c'è?
36:02Ma la tua soluzione al paradosso del
36:04gatto? M quella per cui dovrebbero darti
36:06il Nobel. Certo, certo. Come fare a
36:10sapere se il gatto è vivo o morto senza
36:13aprire la scatola?
36:15Facile. Se il gatto è vivo, gratta la
36:19scatola. Tu sei un clochar che non ce
36:22l'ha fatta,
36:33vero? Ca vacca.
36:36[Musica]
36:48F le polveri qua sotto.
36:50[Musica]
36:53Vabbè, siamo partiti
36:55malissimo. Allora,
37:00[Musica]

About this transcript

This page contains the full transcript of YouTube transcript (NTPf_gK16a8) , generated from the public captions YouTube serves with the video. The transcript has 5,790 words across 951 segments, with the original timestamps preserved so you can click any line to jump to that moment in the embedded player.

What you can do with it

Use the transcript to take notes, quote the speaker, build a study guide, generate a summary with ChatGPT or Claude via the YouTube Summary tool, or export it as a timed subtitle file with YouTube to SRT. You can also re-open it in the transcriber to choose a caption track available on the video.

Free YouTube transcript tool

YouTube2Text is a free YouTube transcript generator — no signup, no daily limit. Paste any YouTube link and get the full transcript instantly, with timestamps, click-to-jump, caption language selection, AI prompts for ChatGPT, Claude, and Gemini, and exports to TXT, SRT, VTT, or Markdown.