Perché l'universo non è un computer, dopotutto?

Una delle forze trainanti della scienza moderna è l'idea che l'Universo calcoli il futuro, prendendo uno stato iniziale come input e generando stati futuri come output. Questo è un approccio potente che ha prodotto molte intuizioni. Alcuni scienziati si spingono fino a dire che l'Universo è un computer gigante

È un'ipotesi ragionevole? Oggi, Ken Wharton della San Jose State University in California, sostiene che non lo sia. La sua paura è che l'idea dell'universo come computer sia preoccupantemente antropocentrica. Fondamentalmente è il presupposto che il modo in cui noi umani risolviamo i problemi di fisica deve essere il modo in cui l'universo opera effettivamente, dice.

Inoltre, l'idea si è diffusa attraverso la scienza senza alcuna considerazione adeguata della sua validità o alcun esame delle alternative. Questa ipotesi... è così forte che molti fisici non possono nemmeno articolare quale altro tipo di universo potrebbe essere concettualmente possibile, dice Wharton.

Sostiene che uno sguardo ravvicinato alla nozione di cosmo come computer rivela problemi importanti. Wharton ne esamina diversi. Ad esempio, un calcolo prevede tre passaggi. Primo, il mondo fisico deve essere mappato su uno stato matematico. Successivamente, questo stato si evolve matematicamente in un nuovo stato. E infine, il nuovo stato viene mappato di nuovo sul mondo fisico.

Nella meccanica quantistica, questo può accadere solo se questo passaggio finale è probabilistico. Come dice Wharton: Nemmeno l'universo sa quale particolare risultato accadrà.

Eppure, quando si misura l'universo, si verifica un risultato specifico. Il funzionamento di un computer non può tenerne conto. Per Wharton, questo è un difetto cruciale che la maggior parte dei fisici trascura.

È anche un indizio importante che l'idea che l'universo sia un computer è solo un'assunzione e che non è mai stata messa in discussione rigorosamente. Sono le ipotesi meno discusse (e più fondamentali) che hanno il maggior potenziale di portarci fuori strada, dice.

Le conseguenze di ciò sono profonde. Grazie a questo profondo pregiudizio, è possibile che ci siamo persi il quadro più ampio: la crescente evidenza che le regole fondamentali che governano il nostro universo non possono essere espresse in termini di [un calcolo tradizionale].

Per dimostrare il punto, Wharton dedica una parte significativa del suo articolo a spiegare una visione alternativa del cosmo che non si basa sul calcolo tradizionale. Questa è la formulazione di Lagrange delle leggi della fisica basata sul principio di minima azione.

Un esempio è il principio secondo cui la luce percorre la distanza più breve tra due punti. Il metodo di Lagrange consiste essenzialmente nello stabilire il punto di partenza e il punto di arrivo, esaminare tutti i percorsi possibili e scegliere il più breve. In questa prospettiva, il motivo per cui la luce si piega in un'interfaccia aria/acqua non è dovuto a una catena di causa-effetto simile ad un algoritmo, ma piuttosto perché è globalmente più efficiente, spiega Wharton.

Chiunque abbia familiarità con questo approccio conoscerà la sua grande eleganza e bellezza. Ma i critici si chiedono come il raggio di luce possa conoscere il suo punto finale quando inizia il suo viaggio. Wharton dice che questi critici argomentano in questo modo: Sì, [il metodo di Lagrange] può essere bello, può essere potente, ma non è così che funziona davvero il nostro universo. È solo un trucco utile che abbiamo scoperto.

Ma questo argomento è esso stesso fortemente antropocentrico, dice Wharton. Presuppone che l'Universo debba funzionare nel modo in cui risolviamo i problemi, che l'Universo sia all'oscuro del futuro come lo siamo noi.

Naturalmente, ci sono molti buoni argomenti per pensare che l'Universo funzioni come un computer convenzionale. Il punto che Wharton sottolinea è che ci sono anche altri modi di pensare al cosmo e che questi possono fornire nuove importanti intuizioni. Li ignoriamo a nostro rischio e pericolo.

Lettura interessante.

Rif: arxiv.org/abs/1211.7081 : L'universo come non un computer

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