Il tuo futuro e' gia' scritto? Cosa dice la Fisica
Scienza e Fisica Quantistica
Determinismo, casualità e libero arbitrio: cosa può dirci
la fisica sulle grandi domande dell’animo umano?
Luigi Maxmilian Caligiuri - 13/05/2019
Penso dunque esisto affermava il grande filosofo francese
Cartesio, ritenendo di riassumere in questo modo l’essenza più profonda della
condizione umana. Ma cosa significa “io penso”? Siamo soltanto delle “macchine”
passive attraversate dai pensieri o agenti attivi capaci di determinare le
nostre decisioni?
La possibilità stessa di porci tale domanda sembrerebbe
richiedere quest’ultima interpretazione, sebbene la visione correntemente
accettata del determinismo scientifico preferirebbe la prima.
In un universo totalmente deterministico, in cui ogni
evento condiziona, inevitabilmente, il successivo, la possibilità di compiere
libere scelte sembra apparire come una pura illusione.
Dio non gioca a dadi con l’universo: oppure sì?
A tal proposito Albert Einstein pare fosse solito
affermare: «Dio non gioca a dadi con l’universo », sintetizzando così la sua
difficoltà ad accettare uno degli aspetti fondamentali della meccanica
quantistica (che, peraltro, aveva egli stesso contribuito a far nascere
proponendo l’ipotesi dell’esistenza dei fotoni) la quale, al contrario,
considera la casualità come una caratteristica intrinseca del mondo fisico.
Se pensiamo, ad esempio, al decadimento spontaneo del
nucleo di una sostanza radioattiva, la meccanica quantistica non è in grado di
prevedere quando questo evento si manifesterà e perché.
Analogamente, quando un fotone incide su uno specchio
semiriflettente (che riflette il 50% della luce incidente e ne trasmette
altrettanto), esso verrà o trasmesso o riflesso con uguale probabilità e tale
possibilità si concretizzerà in un esito effettivo (trasmissione o riflessione)
solo nel momento in cui il fotone verrà effettivamente rilevato. Tali eventi
singoli, di natura quantistica, sono dunque intrinsecamente casuali e non
prevedibili (non a caso tale proprietà viene utilizzata per la generazione di
numeri casuali usati nella crittografia, in statistica e nei giochi d’azzardo
online).
Einstein rifiutava di accettare l’esistenza fisica di
fenomeni realmente non deterministici, ossia che avvengono senza una specifica
ragione e imprevedibilmente, rimanendo dunque fedele all’immagine di un
universo deterministico in cui ogni evento è, inevitabilmente, il risultato di
uno o più eventi ad esso temporalmente precedenti e la causa eventuale di uno o
più eventi futuri rispetto ad esso. Egli riteneva infatti che la meccanica
quantistica fosse semplicemente incompleta e quindi incapace di cogliere
l’essenza ultima della realtà fisica, sollevando, in verità, uno dei problemi
fondamentali della scienza, tuttora di fatto insoluto.
La questione se l’universo nella sua totalità sia un
enorme meccanismo a orologeria, oppure un “tavolo da gioco” va dritta al cuore
della Fisica e condiziona il suo obiettivo, ossia la ricerca di regole semplici
che sottendano alla complessità della Natura, dal momento che la possibile
esistenza di fenomeni a-casuali imporrebbe precise e profonde limitazioni al
dominio stesso dell’indagine scientifica. D’altra parte è fondamentale
osservare che, nel pensiero filosofico, l’indeterminismo è stato generalmente
considerato come il presupposto per l’esistenza del libero arbitrio.
Determinismo verso indeterminismo
In un Universo puramente deterministico tutto ciò che si
manifesta in un dato istante è inevitabilmente causato dagli eventi ad esso
precedenti (stato iniziale) e tutto si svolge per pura necessità senza alcuno
spazio per il caso. Tale stato iniziale (o finale essendo le leggi della fisica
simmetriche nel tempo a livello fondamentale) dovrebbe dunque includere non
solo lo stato dell’Universo “fisico” ma anche le qualità degli esseri viventi
in esso presenti.
D’altra parte appare evidente che o esistiamo in un
Universo in cui tutto è predeterminato a partire da un insieme di condizioni
iniziali nel passato (ad esempio al momento del Big Bang) o nel futuro (dal
momento che il tempo stesso, in un tale tipo di universo, sarebbe considerato
come illusorio), oppure siamo noi gli artefici del nostro futuro nel quale
caso, ovviamente, l’Universo non può essere completamente deterministico. È
interessante comunque notare che, da un punto di vista concettuale, l’esistenza
del libero arbitrio è indispensabile per scegliere quali argomentazioni
ritenere convincenti e quali invece irrilevanti dal punto di vista scientifico.
È ironico quindi constatare come alcune delle più
importanti costruzioni teoriche della scienza moderna, basate sul determinismo,
sembrino di fatto annullare la possibilità dell’esistenza del libero arbitrio.
La fisica classica newtoniana, infatti, descrive un
universo assolutamente deterministico in cui nulla di “nuovo” (ovvero di non
prevedibile a partire dalle condizioni iniziali e dalle equazioni del moto)
accade. Ma la situazione diventa ancora più complessa considerando la Teoria
della Relatività di Einstein, secondo la quale non esiste una definizione
assoluta di simultaneità tra del cosiddetto “universo blocco” in cui passato,
presente e futuro appaiono cristallizzati come in un blocco di ghiaccio e in
cui il presente, in cui esistiamo e siamo liberi di pensare, è solo
un’illusione, così come lo è il libero arbitrio e il fluire del stesso tempo.
Si potrebbe tuttavia considerare la dicotomia esistente
tra determinismo e indeterminismo come apparente, assumendo i due concetti
afferenti a due ordini differenti di realtà: un livello sub-quantistico
deterministico e uno quantistico, meno profondo, di natura probabilistica e
indeterministica.
Ma è possibile conciliare il concetto di libero arbitrio
con quello di determinismo o, ancora più specificamente, con la casualità di
natura quantistica? Per tentare di fornire una risposta a questa domanda è
necessario indagare più da vicino il significato della casualità nel cosmo
quantistico...
Continua la lettura su
Nuove scienze, Medicina Integrata
