Cominciamo con il definire il Paradigma Quantistico. La teoria quantistica ci offre la possibilità di conoscere le cose da un punto di vista nuovo e diverso, in cui le nostre percezioni del mondo classico macroscopico vengono meno. E’ il mondo degli atomi e delle particelle elementari, ma non solo come vedremo. Bisogna dire che molte scoperte della Meccanica quantistica urtano il nostro senso comune di percepire la realtà e ci destabilizzano sulle nostre certezze. Credo comunque che valga la pena approfondire questa tematica perché solitamente viene evitata dai divulgatori della scienza per la comprensibile ragione che è una tematica piuttosto complessa, tuttavia io credo che se uno riesce, con un discorso semplice, a estrarre le informazioni più importanti e a renderle comprensibili senza approfondirle troppo, può dare un’idea di che cosa tratta la Meccanica Quantistica anche a coloro che hanno una cultura media, sebbene non abbiano grande dimestichezza con le materie scientifiche.

Ma cos’è il paradigma quantistico, e in che modo influenza la nostra visione della realtà? Ecco, spesso gli avvenimenti che accadono nel mondo non sono indipendenti, ma sono collegati tra di loro. Cioè la possibilità che accada un grande cambiamento in un qualsiasi campo del sapere, spesso, non è un fatto casuale, ma è correlato con altri cambiamenti che in quello stesso momento stanno avvenendo nella società. Esiste cioè una sorta di “interdipendenza” tra i fatti che riguardano gli esseri umani, per cui in certe epoche gli occhi di tutti si aprono e guardano nella stessa direzione. Ovviamente non tutti vedono la stessa cosa, c’è chi vede una cosa, chi ne vede un’altra, secondo il suo punto di vista, il suo temperamento e la sua esperienza. Perciò non è un caso che, a partire dai primi anni del ‘900, mentre avveniva la rivoluzione nel campo della Fisica Moderna a opera di grandi scienziati come Max Plank, Einstein, Bohr, e molti altri, in quegli stessi anni c’è stata anche una rivoluzione nel campo della psicologia, pensate a Freud, a Jung; c’è stata una rivoluzione nell’arte, pensate all’arte astratta di Picasso, all’arte surrealista di Dalì e ai tanti artisti che in quegli anni hanno cambiato l’arte figurativa; c’è stata una rivoluzione nel campo della narrativa, pensate a Kafka, a Pirandello, a Joice, e ancora più importante c’è stata anche una rivoluzione politico-sociale: pensate alla rivoluzione d’ottobre in Russia e alle altre rivoluzioni che ci sono state negli anni successivi in Cina, nell’America latina, ai movimenti di protesta dei primi anni 60 negli Stati Uniti. Quindi la portata del paradigma quantistico si può riassumere in una frase: – niente nel mondo è isolato, ma tutto è collegato e interconnesso.

Ora cerco di spiegare meglio cosa voglio dire. Nel paradigma classico, cioè basato sulla Fisica Classica galileiana e newtoniana, la natura è concepita come un insieme di corpi separati, che sono isolabili, e interagiscono tra di loro soltanto dall’esterno per mezzo delle forze, cioè scambiandosi energia. Un flusso di energia corrisponde infatti all’applicazione di una forza. Quindi secondo questa concezione la materia si comporta in modo passivo. Cioè la materia è inerte, e fa qualcosa soltanto se qualcuno gliela fa fare. Sappiamo che per fisica classica gli esperimenti devono essere riproducibili. Un principio fisico è considerato valido quando e possibile riprodurlo mediante la sperimentazione. Ma questa è una semplificazione poiché sappiamo che nella realtà mai un evento umano, un evento naturale, un evento qualsiasi si può riprodurre esattamente allo stesso modo, perché interagisce con tanti fattori, per cui non è possibile ricreare la condizione identica a quella del precedente esperimento. Però se uno immagina la natura come fatta di corpi uguali e isolati uno dall’altro, intercambiabili, questo è concepibile, perché se io isolo un corpo e considero che tutto quello che sta al suo interno non subisce variazioni, immagino che tutto resti fisso e immutabile, con i calcoli matematici posso fare tutta una serie di previsioni. Questo è il postulato fondamentale sul quale si basa la fisica classica. Ma agli inizi del ‘900 questo postulato crolla perché si dimostra contraddittorio.

Tutto ha avuto inizio dal fatto che la meccanica classica non riusciva a spiegare alcuni fenomeni che si verificano nel campo della termodinamica, per cui la meccanica classica e la termodinamica si erano trovate in contraddizione. Detto in parole semplici si trattava di questo: se il mondo fosse fatto di oggetti separabili, cioè se il mondo fosse concepito come un insieme di atomi interagenti tra loro attraverso delle forze, quando la temperatura tende allo zero assoluto tutti gli atomi si fermano e non si muovono più, questo significa che la natura si ferma, tutto si ferma e non esiste più il divenire. Ma come sappiamo questo non è possibile. Comunque la cosa fu dimostrata scientificamente solo negli ultimi anni del 1800 da due scienziati tedeschi: Walter Nernst, e Max Plank. Entrambi partendo dalle Teorie di Boltzmann sull’entropia, dimostrarono che i principi su cui si basa la Meccanica Classica sono sbagliati.

Il primo fu Walter Nernst, che era prof. di chimica all’Università di Berlino. Facendo degli esperimenti sui calori specifici dei corpi scoprì “che il vuoto non esiste ma che tutto è collegato e interconnesso da flussi di energia”, per cui quello che noi chiamiamo “vuoto” è in realtà non è vuoto, ma è uno stato di energia minimo che connette e mette in relazione tutti i corpi che esistono nell’Universo.

Nel 1900 Max Plank, che era professore associato di Fisica Teorica all’Università di Kiel, scoprì che l’energia che si trasmette con le onde elettromagnetiche non è continua, ma è costituita da “pacchetti di energia” che lui chiamò “quanti elementari di azione”. La cosa venne ulteriormente confermata nel 1905 da una pubblicazione di Albert Einstein intitolata “un punto di vista euristico relativo alla generazione e trasformazione della luce”, che è conosciuto come “l’effetto fotoelettrico” e per la quale ad Einstein fu assegnato il Premio Nobel.

Queste scoperte hanno avuto un seguito tale che nessuno poteva prevedere, e hanno rivoluzionato completamente le basi della conoscenza. Da allora gli scienziati fanno continuamente nuove e importanti scoperte nei più svariati campi della scienza, e ogni nuova scoperta è una conferma delle precedenti e genera a sua volta nuove domande a cui dovremo dare le risposte per comprendere meglio il mondo in cui stiamo vivendo.