Okay, devo raccontarvi di qualcosa che ha completamente catturato la mia immaginazione questa settimana, e penso che proverete la stessa sensazione una volta che ve la spiegherò.
Sapete come nei film, i viaggi nel tempo coinvolgono sempre qualche tipo di glitch cosmico o intoppo nell'universo? Ebbene, sembra che i fisici abbiano trovato qualcosa di simile — solo che, invece di una DeLorean che raggiunge le 88 miglia orarie, parliamo di una piccolissima imperfezione nel tempo stesso, che emerge dal bizzarro mondo della meccanica quantistica.
Facciamo un passo indietro e spieghiamo perché tutto questo è così affascinante.
Il mondo quantistico segue regole diverse
Se avete mai sentito dire che la fisica quantistica è strana, è l'eufemismo del secolo. Nel mondo quantistico — il regno degli atomi e delle particelle — le cose possono esistere in quella che viene chiamata "sovrapposizione". Ciò significa che una particella può trovarsi in più luoghi o in più stati contemporaneamente, finché qualcuno non la osserva.
È come avere una moneta che è sia testa che croce finché non la si afferra a mezz'aria e non si guarda.
Quando misuriamo o osserviamo un sistema quantistico, questa sovrapposizione "collassa" in un unico risultato definito. Questo processo è chiamato collasso della funzione d'onda ed è stata la spiegazione standard nella meccanica quantistica per decenni.
Ma cosa succede se il collasso avviene da solo?
Qui la cosa si fa interessante. Alcuni fisici stanno esplorando un'idea audace: e se il collasso della funzione d'onda non avesse bisogno di un osservatore o di un dispositivo di misurazione? E se il collasso avvenisse spontaneamente, come modo naturale di prendere una decisione?
Queste idee sono chiamate modelli di collasso quantistico e circolano dagli anni '80. Ma di recente, un team di fisici ha deciso di prendere sul serio uno di questi modelli — davvero sul serio — e si è posto una domanda che trovo assolutamente deliziosa:
Cosa significherebbe questo per il tempo stesso?
L'esperimento che ha cambiato tutto (beh, quasi tutto)
I ricercatori, guidati da Nicola Bortolotti del CREF di Roma, hanno esaminato attentamente un modello sviluppato da Lajos Diosi e Sir Roger Penrose. La loro idea suggerisce che la gravità potrebbe essere la forza misteriosa che spinge i sistemi quantistici a collassare in stati definiti. Pensatela come la gravità che sussurra alle particelle: "Ehi, deciditi già."
Il team ha studiato anche un altro approccio chiamato Localizzazione Spontanea Continua e, per la prima volta, ha trovato una connessione matematica tra questo modello e le fluttuazioni gravitazionali nello spaziotempo stesso.
E qui arriva la parte sconvolgente: i loro calcoli suggeriscono che, se questi modelli di collasso fossero corretti, il tempo avrebbe una piccola incertezza intrinseca. Non il tipo di incertezza dovuto a orologi difettosi o errori umani, ma un vero e proprio limite fondamentale incorporato nel tessuto della realtà.
Quindi... i miei orologi sono sbagliati?
Prima di iniziare a preoccuparvi, lasciatevi dare la buona notizia.
Questa incertezza è così incredibilmente piccola da non essere nemmeno divertente. Stiamo parlando di un effetto che è "di molti ordini di grandezza inferiore a qualsiasi cosa possiamo attualmente misurare", secondo la ricercatrice Catalina Curceanu.
In parole povere? Anche gli orologi atomici più sofisticati sulla Terra — quelli che mantengono il tempo così precisamente da sbagliare solo di circa un secondo ogni 30 miliardi di anni — non noterebbero nemmeno questo glitch.
"È completamente irrilevante per la misurazione del tempo quotidiana", ha confermato un altro ricercatore. Il vostro orologio da polso, il vostro telefono, la vostra sveglia, i vostri satelliti GPS all'avanguardia — tutti completamente al sicuro.
Allora perché tutto questo conta?
Il quadro più ampio: perché è importante
Questa scoperta tocca uno dei più grandi enigmi irrisolti di tutta la fisica: come riconciliare la meccanica quantistica con la gravità?
Attualmente, abbiamo due teorie di enorme successo. La meccanica quantistica descrive atomi e particelle con precisione sbalorditiva. La relatività generale, la teoria di Einstein, descrive la gravità e il comportamento dello spazio e del tempo su scale cosmiche — dalle mele che cadono ai buchi neri.