Multiverso = molti mondi, dicono i fisici

L'interpretazione dei molti mondi della meccanica quantistica è l'idea che tutte le possibili storie alternative dell'universo esistano effettivamente. In ogni momento, l'universo si divide in una moltitudine di esistenze in cui ogni possibile esito di ogni processo quantistico si verifica effettivamente.

Quindi in questo universo sei seduto davanti al tuo computer a leggere questa storia, in un altro stai leggendo una storia diversa, in un altro ancora stai per essere investito da un camion. In molti non esisti affatto.

Ciò implica che ci sia un numero infinito di universi, o almeno un numero molto grande di essi.

È strano ma è un piccolo prezzo da pagare, dicono i fisici quantistici, per la sanità mentale che l'interpretazione dei molti mondi porta alla nozione altrimenti folle di meccanica quantistica. La ragione per cui molti fisici amano l'idea dei molti mondi è che spiega tutti gli strani paradossi della meccanica quantistica.

Ad esempio, il paradosso del gatto di Schrodinger, intrappolato in una scatola in cui un processo quantistico può averlo ucciso o meno, è che un osservatore può dire se il gatto è vivo o morto solo aprendo la scatola.

Ma prima di questo, il processo quantistico che può o meno ucciderlo è in una sovrapposizione di stati, quindi anche il gatto deve essere in una sovrapposizione: sia vivo che morto allo stesso tempo.

È chiaramente bizzarro, ma nell'interpretazione dei molti mondi, il paradosso scompare: il gatto muore in un universo e vive in un altro.

Mettiamo da parte per un momento le molte interpretazioni del mondo e diamo un'occhiata a un'altra strana idea nella fisica moderna. Questa è l'idea che il nostro universo sia nato insieme a un grande, forse infinito, numero di altri universi. Quindi il nostro cosmo è solo un minuscolo angolo di un multiverso molto più grande.

Oggi, Leonard Susskind della Stanford University di Palo Alto e Raphael Bousso dell'Università della California, Berkeley, hanno avanzato l'idea che il multiverso e l'interpretazione dei molti mondi della meccanica quantistica siano formalmente equivalenti.

Ma c'è un avvertimento. L'equivalenza vale solo se sia la meccanica quantistica che il multiverso assumono forme speciali.

Prendiamo prima la meccanica quantistica. Susskind e Bousso propongono che sia possibile verificare esattamente le previsioni della meccanica quantistica.

Un tempo, un'idea del genere sarebbe stata un'eresia. Ma in teoria, si potrebbe fare se un osservatore potesse eseguire un numero infinito di esperimenti e osservarne il risultato.

Ma questo è impossibile, giusto? Nessuno può fare un numero infinito di esperimenti. La relatività pone un importante limite pratico su questo perché alcuni esperimenti rimarrebbero al di fuori dell'orizzonte causale di altri. E ciò significherebbe che non potevano essere osservati tutti.

Ma Susskind e Bousso affermano che esiste una formulazione speciale dell'universo in cui ciò è possibile. Questo è noto come il multiverso supersimmetrico con costante cosmologica evanescente.

Se l'universo assume questa forma, allora è possibile effettuare un numero infinito di esperimenti all'interno dell'orizzonte causale l'uno dell'altro.

Ora ecco il punto chiave: questo è esattamente ciò che accade nell'interpretazione dei molti mondi. Ad ogni istante nel tempo, un numero infinito (o molto grande) di esperimenti ha luogo all'interno dell'orizzonte causale l'uno dell'altro. Come osservatori, siamo in grado di vedere l'esito di uno qualsiasi di questi esperimenti, ma in realtà ne seguiamo solo uno.

Bousso e Susskind sostengono che, poiché l'interpretazione dei molti mondi è possibile solo nel loro multiverso supersimmetrico, devono essere equivalenti. Sosteniamo che il multiverso globale è una rappresentazione dei molti mondi in un'unica geometria, dicono.

Chiamano questa nuova idea l'interpretazione multiverso della meccanica quantistica.

È qualcosa che vale la pena riflettere un momento. Bousso e Susskind sono due dei principali teorici delle stringhe al mondo (Susskind è considerato il padre del campo), quindi le loro idee hanno un pedigree impeccabile.

Ma ciò che manca a questa idea è una previsione verificabile che aiuterebbe i fisici a distinguerla sperimentalmente da altre teorie dell'universo. E senza questo elemento cruciale, l'interpretazione multiverso della meccanica quantistica è poco più che filosofia.

Questo potrebbe non preoccupare troppi fisici, dal momento che anche poche delle altre interpretazioni della meccanica quantistica hanno previsioni verificabili (ecco perché sono chiamate interpretazioni).

Tuttavia, ciò che questo nuovo approccio ha è una semplicità soddisfacente: è pulito ed elegante che i molti mondi e il multiverso siano equivalenti. Guglielmo di Ockham sarebbe certamente contento e senza dubbio lo saranno anche molti fisici moderni.

Rif: arxiv.org/abs/1105.3796 : L'interpretazione del multiverso della meccanica quantistica

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