Le dimensioni parallele e le realtà alternative

Una dimensione parallela o universo parallelo (anche realtà parallela, universo alternativo, dimensione alternativa o realtà alternativa) è un universo (nel senso scientifico del termine, nella stragrande maggioranza dei casi immaginati identificabile con un altro continuum spazio-temporale) ipotetico separato e distinto dal nostro ma coesistente con esso. L'insieme di tutti gli universi paralleli è detto multiverso. Alcune teorie cosmologiche e fisiche dichiarano l'esistenza di universi multipli, forse infiniti, in alcuni casi interagenti, in altri no.
Così come il viaggio nel tempo, il passaggio in una o più dimensioni parallele è un tema classico della fantascienza. Una realtà parallela, nell'ambito della fantascienza e del fantastico, è chiaramente un espediente che lascia infinite possibilità, poiché se nella nostra realtà certe cose si sono evolute in altre, in quella parallela potrebbe non essere successo così. L'invenzione di trame basate su una linea storica alternativa ha dato origine al genere distinto dell'ucronia; in tale filone non è generalmente contemplata la compresenza di più dimensioni, seppure con qualche eccezione (vedi La svastica sul sole di Philip K. Dick). A volte il tema della dimensione parallela si lega a quello del viaggio nel tempo, a causa dei paradossi che quest'ultimo può generare. Una delle teorie sugli universi paralleli più citate dai fisici moderni è l'interpretazione dei "molti mondi" della meccanica quantistica, proposta da Hugh Everett III nel 1956. Uno dei maggiori sostenitori della teoria è il fisico David Deutsch, dell'università di Oxford.

Interpretazione a molti mondi della meccanica quantistica:

L'interpretazione a Molti Mondi della Meccanica Quantistica (abbreviata spesso in MWI, Many Worlds Interpretation) è una delle strade nate per dare una spiegazione al significato ultimo della Meccanica quantistica. L'interpretazione in questione ha visto la luce nel 1957 ad opera del fisico Hugh Everett III e da allora ha incontrato momenti di forte risonanza, così come momenti di totale oblio. Va detto che fino a non molto tempo fa (e per certi aspetti ancora oggi) questa idea era bollata dai più dal marchio del "troppo assurda per essere vera". Basta pensare, ad esempio, che nella maggior parte dei testi di base alla meccanica quantistica, questo argomento non è non diciamo trattato, ma neppure sfiorato, per di più presentando l'interpretazione "classica" - detta solitamente interpretazione di Copenhagen - come se fosse l'unica e sola possibile.

Negli anni '20 a coloro che si possono a buon merito definire i pionieri della teoria quantistica, si presentava un dilemma tutt'altro che banale: se davvero ogni sistema fisico è completamente determinato da un vettore in uno spazio di Hilbert (e questo è il postulato di base della Meccanica Quantistica), allora anche combinazioni lineari di vettori sono "buoni" stati per un sistema; questo non è altro che il principio di sovrapposizione, che è lungi dall'essere messo in discussione, data l'enorme mole di riscontri sperimentali che ha avuto nel corso dei decenni. Tuttavia, se è valido questo principio allora perché in natura si osservano solo stati definiti e mai strane combinazioni di stati? Fu lo stesso Schrödinger che per primo espresse il problema: se oggetti microscopici come elettroni possono stare in combinazione di diversi stati perché non dovrebbe essere così anche per quelli macroscopici? Dopotutto basta pensare ad un qualsiasi evento "puramente quantistico", ad esempio il decadimento di uno stato metastabile, che ne influenzi uno "classico" come la morte o meno di un gatto. Il celebre esperimento mentale del gatto di Schrödinger ci pone davanti agli occhi il problema in tutta la suo ovvietà.
La "ricetta" per uscire da questa impasse è l'interpretazione di Copenhagen: la misura, l'atto dell'osservatore "rompe" l'evoluzione dinamica quantistica (guidata dall'equazione di Schrödinger) e causa il collasso dello stato quantistico: l'osservatore vedrà uno stato definito per il sistema (il gatto vivo o morto) e non una combinazione di stati perché la misura ha proiettato il sistema in uno stato specifico. Quale sia lo stato in cui il sistema collassa è noto solo probabilisticamente, secondo quanto suggerito per primo da Max Born. Una volta aggiunto questo postulato, si elimina il problema del perché la natura "sembri classica". Fin qui nulla di nuovo dato che quella che si è brevemente descritta è l'interpretazione "ortodossa". L'idea di Everett parte da una premessa davvero semplice: in effetti si tratta semplicemente di rimuovere il postulato del collasso quantistico. Quello che potremmo chiamare il postulato di Everett (anche se in realtà è più un non-postulato) si può enunciare banalmente: tutti i sistemi isolati evolvono secondo l'equazione di Schrödinger. Questo postulato riproduce esattamente le stesse previsioni, per un'operazione di misura, dell'interpretazione di Copenhagen.

Tuttavia va ammesso che, una volta digerito lo stupore che inizialmente si prova di fronte alle conseguenze della MWI, la teoria è senza dubbio di un'eleganza e semplicità sorprendenti. È opportuno sottolineare che l'interpretazione di Everett riproduce esattamente le stesse previsioni di quella ortodossa. Il probabilismo intrinseco nella prescrizione di Born e della scuola di Copenhagen (il "Dio che gioca a dadi" di Einstein) viene rimpiazzato da un comportamento che apparentemente è probabilistico, ma intrinsecamente è perfettamente deterministico: ogni osservatore dopo una misura è ignaro dei suoi alter ego e di quello che hanno percepito: dal suo punto di vista la Natura è casuale. Dal punto di vista esteriore invece - cioè da un punto di vista che prescinde dall'osservatore medesimo - prima della misura si è perfettamente in grado di dire quel che accadrà, semplicemente applicando l'evoluzione alla Schrödinger.

Evidentemente la faccenda non è esaurita qui, in effetti viene naturale chiedersi perché in Natura si osservino sempre macrostati che sono autostati dell'operatore posizione o impulso e non invece autostati di altri operatori. Questo è un problema serio della teoria quantistica, che in realtà non è peculiare della sola MWI, ma è di più ampio respiro. Solo recentemente si è trovato che esiste un meccanismo noto come decoerenza quantistica, che sembra dare una risposta netta ed elegante alla questione.
Ma questo non è l'unico "intoppo". Ad esempio si è detto che la MWI è una teoria deterministica al contrario della meccanica quantistica "ortodossa". Questo è tecnicamente esatto, ma se lo si analizza più da vicino si comprende che, in fin dei conti, non cambia nulla: la MWI è deterministica solo dal punto di vista della funzione d'onda universale, ossia per un ipotetico osservatore che potesse seguire l'evoluzione di tutti i mondi; per un osservatore reale però la teoria ha la stessa indeterminazione a cui ci ha abituati la Meccanica quantistica. Tuttavia a questa osservazione si può rispondere che le due indeterminazioni non sono proprio uguali: quella dell'interpretazione di Copenhagen è ontologica essendo parte stessa della natura, quella dell'interpretazione a molti mondi e invece solo gnoseologica, poiché è un'indeterminazione solo ciò che noi sappiamo.
Un altro problema piuttosto evidente è che l'interpretazione non risponde alla domanda importante sul meccanismo fisico secondo il quale i mondi si diramerebbero, e neppure spiega come questo possa essere in accordo con principi altamente condivisi come la conservazione dell'energia ecc...
Ci sono inoltre numerosi altri "problemi tecnici" e anche di natura più "filosofica" che rendono questa interpretazione (come tutte le altre) non universalmente accettata dalla comunità scientifica. Si veda la bibliografia per spunti di approfondimento.

tratto da oloscience.com