Hugh Everett III, Sherry e la rivoluzionaria teoria degli universi paralleli

La storia delle scoperte scientifiche è piena di momenti di ispirazione, innovazione e talvolta anche di serendipità. Una di queste storie, che unisce i mondi della fisica quantistica e un partecipante piuttosto improbabile - il vino di sherry - ha portato allo sviluppo della rivoluzionaria teoria del multiverso. Questa teoria, che ipotizza l'esistenza di universi paralleli, è emersa dalla mente di Hugh Everett III, un giovane fisico che, durante una fatidica notte all'Università di Princeton nel 1954, era impegnato in profonde discussioni sulla meccanica quantistica con i suoi colleghi. Alimentata dallo sherry e dal desiderio di ripensare i paradigmi scientifici consolidati, la scoperta di Everett offrì un modo completamente nuovo di comprendere l'universo e le sue innumerevoli realtà potenziali.

Per apprezzare appieno la storia di come lo sherry e Hugh Everett hanno dato vita alla teoria del multiverso, dobbiamo prima esplorare il contesto in cui questa teoria è nata. La meccanica quantistica, la branca della fisica che si occupa dei più piccoli elementi costitutivi della materia - particelle come elettroni e fotoni - era ancora agli inizi del XX secolo. Mentre la fisica classica newtoniana era ben compresa e aveva spiegato efficacemente il comportamento dei grandi oggetti, cominciò a vacillare quando gli scienziati cercarono di applicarla alle particelle subatomiche. Queste particelle, come i fisici iniziarono a scoprire, si comportavano in modi che sfidavano la logica della fisica classica, portando allo sviluppo della teoria quantistica.

Uno degli aspetti più sconcertanti della meccanica quantistica è il concetto di sovrapposizione, che suggerisce che le particelle possono esistere in più stati contemporaneamente. Ad esempio, un elettrone può trovarsi in più luoghi contemporaneamente, oppure un fotone può comportarsi sia come particella che come onda. Questa idea è controintuitiva perché contraddice la nostra esperienza quotidiana della realtà. Nel mondo macroscopico in cui viviamo, gli oggetti sono in uno stato o in un altro: un'auto è parcheggiata o in movimento, una luce è accesa o spenta. Tuttavia, nel regno quantistico, le particelle sembrano sfidare questa logica binaria.

Di fronte a questo comportamento strano e apparentemente illogico, i fisici hanno cercato di dare un senso ai fenomeni quantistici interpretando ciò che stava accadendo a livello fondamentale. La più importante di queste interpretazioni fu sviluppata negli anni Venti da un gruppo di fisici, tra cui Niels Bohr e Werner Heisenberg. La loro teoria, nota come Interpretazione di Copenaghen, sosteneva che le particelle quantistiche esistono in uno stato di sovrapposizione finché non vengono osservate, a quel punto collassano in un unico stato definito. In questa visione, l'atto dell'osservazione gioca un ruolo cruciale nel determinare l'esito di un evento quantistico. Per quanto bizzarra possa sembrare, questa interpretazione suggerisce che la realtà a livello quantistico non esiste pienamente finché non viene misurata o osservata.

L'Interpretazione di Copenhagen divenne rapidamente la spiegazione dominante del comportamento quantistico e fu accettata da molti dei più importanti fisici dell'epoca. Tuttavia, non tutti erano soddisfatti di questa spiegazione. Uno dei più famosi critici dell'Interpretazione di Copenhagen fu Albert Einstein, che notoriamente osservò: "Dio non gioca a dadi con l'universo". Il disagio di Einstein nei confronti del ruolo della probabilità e dell'osservazione nella meccanica quantistica rifletteva un disagio più ampio all'interno della comunità scientifica. Sebbene l'interpretazione di Copenaghen fosse matematicamente valida e facesse previsioni accurate, lasciava aperte molte domande fondamentali, in particolare sulla natura stessa della realtà.

È in questo contesto che entra in scena Hugh Everett III. Nato nel 1930, Everett mostrò una precoce attitudine per la matematica e la scienza, arrivando a iscriversi al programma di dottorato in fisica dell'Università di Princeton. Come studente universitario, Everett si trovò immerso nei dibattiti sulla meccanica quantistica e, come Einstein, non era soddisfatto dell'enfasi posta dall'interpretazione di Copenhagen sull'osservazione. La frustrazione di Everett nei confronti dell'ortodossia quantistica prevalente lo portò a considerare spiegazioni alternative. Non sapeva che una sera del 1954, dopo diversi bicchieri di sherry, avrebbe iniziato a formulare una teoria che avrebbe messo in discussione le basi stesse della fisica quantistica.

La serata in questione ebbe luogo all'Università di Princeton, dove Everett e i suoi compagni di corso si impegnavano spesso in discussioni intellettuali al di fuori delle lezioni formali. In questa particolare serata, Everett e i suoi colleghi stavano discutendo del gatto di Schrödinger, uno dei più famosi esperimenti di pensiero della meccanica quantistica. Il gatto di Schrödinger, ideato dal fisico austriaco Erwin Schrödinger nel 1935, illustra l'assurdità della sovrapposizione quantistica applicata agli oggetti di uso quotidiano. Nell'esperimento, un gatto viene posto in una scatola sigillata con una fiala di veleno che verrà rilasciata se si verifica un evento quantistico (come il decadimento di un atomo radioattivo). Secondo l'interpretazione di Copenaghen, finché la scatola non viene aperta e il gatto non viene osservato, esso esiste in una sovrapposizione di vita e morte.

Mentre Everett e i suoi colleghi discutevano delle implicazioni del gatto di Schrödinger, la conversazione si faceva più vivace e lo sherry scorreva liberamente. A un certo punto della discussione, Everett cominciò a mettere in dubbio la necessità dell'osservazione per determinare gli stati quantistici. Perché, si chiese, la realtà di una particella dovrebbe dipendere dal fatto che qualcuno la osservi o meno? E se, invece di collassare in un unico stato al momento dell'osservazione, la particella continuasse semplicemente a esistere in tutti gli stati possibili contemporaneamente, ma in realtà diverse e parallele? In questo scenario, l'universo si dividerebbe in più rami ogni volta che si verifica un evento quantistico, e ogni ramo rappresenterebbe un diverso risultato possibile.

Questa idea - radicale, fantasiosa e assolutamente inedita - è diventata il fondamento di quella che oggi è nota come l'Interpretazione dei molti mondi della meccanica quantistica. Secondo questa teoria, ogni possibile risultato di un evento quantistico esiste in un proprio universo separato. Nel caso del gatto di Schrödinger, ci sarebbe un universo in cui il gatto è vivo e un altro in cui il gatto è morto, entrambi ugualmente reali ma esistenti in parallelo. Da questo punto di vista, l'atto di osservazione non fa collassare la funzione d'onda (la descrizione matematica di un sistema quantistico), ma rivela piuttosto in quale ramo del multiverso si trova l'osservatore.

L'Interpretazione a molti mondi di Everett rappresentava una svolta radicale rispetto all'Interpretazione di Copenaghen e metteva in discussione alcuni degli assunti fondamentali della meccanica quantistica che erano stati accettati per decenni. Secondo Everett, l'universo si divideva costantemente in innumerevoli versioni parallele di se stesso, ognuna delle quali rappresentava un diverso risultato possibile di ogni evento quantistico. Sebbene quest'idea possa sembrare fantascientifica, era fondata su un ragionamento matematico rigoroso e offriva un nuovo modo di risolvere alcuni dei paradossi che avevano afflitto la meccanica quantistica fin dai suoi esordi.

Everett presentò formalmente la sua teoria nel 1957 come parte della sua tesi di dottorato, intitolata "Relative State Formulation of Quantum Mechanics". Tuttavia, la risposta della comunità scientifica fu tutt'altro che entusiasta. Molti fisici trovarono stravagante l'idea di un multiverso in continua scissione e la teoria di Everett fu ampiamente ignorata o respinta. Alcuni suoi contemporanei definirono il suo lavoro addirittura "ripugnante". Disilluso dalla mancanza di riconoscimento e frustrato dal mondo accademico, Everett lasciò infine il campo della fisica e andò a lavorare per il Dipartimento della Difesa degli Stati Uniti, applicando le sue competenze matematiche alla ricerca militare durante la Guerra Fredda.

Nonostante il rifiuto iniziale delle sue idee, l'Interpretazione a molti mondi di Everett guadagnò lentamente terreno nel corso degli anni. Negli anni Settanta, un numero crescente di fisici cominciò a riconsiderare le implicazioni del suo lavoro, soprattutto perché i nuovi progressi della teoria quantistica e delle tecniche sperimentali fornivano un sostegno indiretto al concetto di multiverso. Oggi, l'Interpretazione a molti mondi è una delle principali interpretazioni della meccanica quantistica, insieme all'Interpretazione di Copenhagen. Pur rimanendo oggetto di dibattito, molti fisici e filosofi della scienza la considerano una spiegazione plausibile dello strano e controintuitivo comportamento delle particelle quantistiche.

La storia di come lo sherry abbia avuto un ruolo nella nascita della teoria del multiverso offre uno sguardo alle dinamiche sociali e intellettuali del mondo accademico della metà del XX secolo. Nelle università come Princeton, gli incontri informali tra studenti e professori erano comuni, e questi ambienti spesso fornivano un terreno fertile per lo scambio di idee. Lo sherry, un vino liquoroso proveniente dalla Spagna, era particolarmente popolare nei circoli intellettuali di questo periodo. La sua associazione con la raffinatezza europea e la sua presenza nelle discussioni accademiche lo rendevano un compagno adatto ai dibattiti su concetti astratti come la meccanica quantistica. Sebbene non sapremo mai fino a che punto lo sherry abbia influenzato il pensiero di Everett quella sera, è chiaro che l'atmosfera conviviale ha contribuito a favorire un momento di creatività intellettuale che avrebbe avuto conseguenze durature per il mondo della fisica.

Vale anche la pena di notare che l'interpretazione di Everett della meccanica quantistica non era solo un prodotto della sua brillantezza intellettuale, ma anche un riflesso del più ampio ambiente culturale e scientifico dell'epoca. Negli anni del dopoguerra, i fisici erano alle prese con profondi interrogativi sulla natura della realtà, spinti sia dalle sfide teoriche della meccanica quantistica sia dalle implicazioni pratiche dell'energia atomica. L'idea di realtà multiple, pur essendo scioccante per alcuni, risuonava con una generazione di scienziati sempre più aperta a nuove idee radicali sull'universo.

La vita personale di Everett, proprio come la sua carriera scientifica, fu segnata sia dalla genialità che dalla tragedia. Dopo aver lasciato il mondo accademico, lottò contro l'alcolismo e il fumo pesante, e la sua salute si deteriorò nel tempo. Morì per un attacco di cuore nel 1982 all'età di 51 anni, senza aver mai ricevuto il riconoscimento che meritava in vita. Tuttavia, negli anni successivi alla sua morte, il lavoro di Everett cominciò a ricevere l'attenzione che gli era stata a lungo negata. Le sue idee, un tempo considerate marginali, sono oggi studiate e dibattute dai fisici di tutto il mondo.

Oggi, il concetto di multiverso ha superato l'ambito della fisica teorica ed è entrato nella cultura popolare. Film, libri e programmi televisivi esplorano frequentemente l'idea degli universi paralleli, spesso ispirandosi all'Interpretazione dei molti mondi di Everett. Sebbene queste rappresentazioni fittizie siano spesso più fantastiche che scientifiche, esse testimoniano il profondo impatto che il lavoro di Everett ha avuto sia sulla scienza che sulla società.