Roma – Per avere un’idea del problema sono necessarie un paio di premesse. La meccanica quantistica è una teoria che apparentemente si applica a tutti i sistemi fisici di ogni ordine e grado. Tuttavia, all’aumentare del numero dei gradi di libertà e delle interazioni del sistema con il laboratorio si perde la natura quantistica e la descrizione classica del sistema è sufficiente. Questo avviene perché l’interazione tra un sistema classico (la strumentazione del laboratorio) e il sistema quantistico interagendo distruggono la coerenza quantistica degli stati del sistema. Il fenomeno è noto anche sotto il nome di “collasso della funzione d’onda”. Dal punto di vista quantistico non è compreso come tale fenomeno avviene. C’è da dire altresì che al momento non si sono mai viste violazioni della meccanica quantistica. Tutti i fenomeni che devono essere descritti come tali, soddisfano a pieno i requisiti della teoria e quindi le disuguaglianze di Bell. La gravità o meglio come oggi è nota, la relatività generale è invece una teoria di campo classica descritta da un campo che è noto come metrica dello spazio-tempo che riassume in sé le informazioni dello spazio tempo e della curvatura generate dalle masse presenti nella porzione di spazio al quale siamo interessati. È una teoria molto bella in quanto traduce in un linguaggio geometrico il concetto di forza e si basa unicamente sul principio di covarianza (tutte le leggi fisiche devono essere le stesse rispetto ad ogni osservatore) e il principio di equivalenza (la massa inerziale e gravitazionale sono le stesse). Il passaggio successivo è: dato una teoria di campo classica, è possibile darne una versione quantistica? La risposta è generalmente si. Per quasi tutte le teorie di campo, dall’elettromagnetismo al modello standard delle particelle elementari, le teorie di campo classiche sono convertite in teorie di campo quantistiche e questo ha determinato il grande successo della fisica delle particelle dove le misurazioni negli acceleratori di particelle sono incredibilmente accurate e conformi alle teorie. Purtroppo, non tutte le teorie di campo possono essere consistentemente “quantizzate” e tra esse la relatività generale. Uno dei problemi tecnici più noti è quello delle divergenze nel calcolo dei diagrammi di Feymann di gravità dove al posto delle particelle si ipotizza una particella nota come gravitone mediatore della forza di gravità. Nei calcoli di certe diagrammi il risultato è infinito.
Nuova teoria unisce la gravità di Einstein con la meccanica quantistica
Nell’articolo proposto (A Postquantum Theory of Classical Gravity?) si prende in considerazione una strada diversa: considerare la gravità come una teoria puramente classica, mentre il resto delle teorie viene considerato quantistico e costruire un accoppiamento (parola con la quale si indica le interazioni tra due teorie quantistiche o classiche) che mantenga le proprietà della gravità secondo i canoni della relatività generale e quelle della meccanica quantistica. L’approccio non è una novità assoluta, ma nella zona grigia, ignota delle interazioni tra due sistemi così importanti è possibile giocare.
Ad esempio, l’equazione di Lindblad alla quale gli autori si riferiscono, è un modo approssimativo per descrivere i sistemi quantistici aperti, cioè l’interazione tra un sistema quantistico e il laboratorio classico. In tale contesto è possibile chiedersi se ci sono delle zone, o forse faremo meglio chiamarli dei regimi, dove l’esistenza del gravità classica non determini la decoerenza del sistema quantistico e il sistema quantistico influenzi il sistema classico determinando la metrica tramite un’equazione di diffusione (che in gergo tecnico esercita una reazione — backreaction — del sistema quantistico sulla gravità). Per poter avere una teoria consistente è necessario però che alcuni vincoli siano rispettati e il lavoro di Oppenheim et. al è quello di trovare il giusto equilibrio (trade-off) per l’accoppiamento tra la teoria classica di gravità e il sistema quantistico.
Dal punto di vista sperimentale, nell’articolo si propone un’accurata misurazione delle masse delle particelle per rilevare gli effetti gravitazionali e si propongono dei limiti sperimentali per invalidare o meno la presente proposta. Tuttavia al momento non esistono ancora dei risultati in questa direzione e bisogna attendere gli sviluppi. Personalmente per essere più preciso nella mia spiegazione ed esprimere anche un eventuale un giudizio più preciso dovrò impegnare del tempo maggiore allo studio dei lavori interessati confrontandoli con i lavori che lo citano e lo criticano. Quindi rimando a future considerazioni. (30Science.com)
