Quel buontempone di Mr. Thomson… e il suo lampeggiatore - Pensarediverso. Fisica e metafisica quantistica.

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Quel buontempone di Mr. Thomson… e il suo lampeggiatore



Con uno sforzo di fantasia potremmo immaginare Mr. Thomson come un tipo metodico e un po’ pignolo, relegato all’ultima funzione nel reparto contabilità di una mega-industria; una specie di ragionier Fantozzi, per intenderci
1 Mr. Thompson si riscatta.
Un giorno, stanco di essere sottovalutato, propone ai colleghi, tutti più quotati di lui, il seguente problema.
Prendiamo una lampada capace di commutare velocissimamente nella condizione acceso-spento, e colleghiamola a un computer quantistico in grado di inviare alla lampada segnali di commutazione senza limiti di velocità.
L’esperimento si svolgerà nel tempo di UN MINUTO (sessanta secondi).
La lampadina sarà inizialmente accesa, e il computer commuterà la sua condizione più volte, ogni volta riducendo a metà il tempo rimanente. Cioè, la prima volta commuterà dopo 30 secondi, la seconda dopo la metà di 15 cioè 15 secondi, la terza dopo la metà di 15 cioè 7,5 secondi e così via. Ecco l’esempio.



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2 La domanda.
La domanda è:

Al tempo zero, cioè un minuto dopo l’inizio dell’esperimento, la lampadina sarà spenta o accesa?
Il problema non è banale.
In effetti questo problema non è stato posto da un qualsiasi ragionier Fantozzi, ma da James. Thomson, (1921-1984), un filosofo britannico, nell’ambito dei suoi studi su quelli che lui chiamò supercompiti o supertask.
Come al solito, dedichiamo questo problemino a quanti sostengono che la scienza è l’unico metodo garantito per la soluzione di ogni problema, e criticano l’orientamento metafisico di questo sito; da questi vorremmo dunque una FORMULA matematica che indicasse chiaramente se la lampada sarà spenta o accesa.
3 Basta il buonsenso?

Qualcuno dirà che non serve giungere a tanto, e il problema si può risolvere semplicemente con il buonsenso. GIUSTO. Peccato però che non esista nulla di più metafisico del buonsenso. Il buonsenso è un artificio dialettico a cui si ricorre in mancanza di regole precise, cioè di una norma di comportamento testata e certificata (scientifica).
Non abbiamo niente contro la scienza, quando non diventa dogmatica ed escludente. Al nostro livello medio (macroscopico) la scienza classica funziona benissimo. Purtroppo, a livello delle grandissime dimensioni funziona molto meno bene ed è necessario ricorrere alla relatività einsteiniana. A livello subatomico, poi, non funziona affatto tant’è che la fisica quantistica ne sconvolge tutte le certezze.

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4 Quanti sono i livelli della realtà?

Oltre al livello macroscopico, superdimensionato e subatomico, quanti altri livelli esistono? La teoria delle stringhe predice un universo a nove o dieci dimensioni, dove solo le prime quattro (tempo e spazio) possono essere percepite al nostro livello medio. Cosa c’è nelle altre?
Forse sono dimensioni così poco percettibili perché non sono basate sulla materia, ma hanno contenuti puramente psichici? In effetti, l’entanglement certifica l’esistenza, tra le particelle elementari, di un livello comunicativo tutto avulso dalla materia e dai suoi vincoli. E’ il livello della non-località.
5 I supercompiti.

Il problema della lampada di Thompson mette in gioco i SUPERCOMPITI.
In filosofia, un supercompito è una successione composta da un insieme numerabile di operazioni che avvengono sequenzialmente in un intervallo finito di tempo.
James F. Thomson negava con forza che i supercompiti siano possibili e propose il paradosso della lampada a sostegno della sua convinzione. Il suo paradosso è probabilmente diventato il più famoso esempio di un supercompito dai tempi di Zenone.
6 Dunque, la soluzione quale è?

Ho fornito un aiutino citando Zenone, un filosofo greco che già discusse questo problema. Sicuramente molti avranno già elaborato una soluzione e l’avranno proposta tra i commenti della mia pagina Facebook, “Cenacolo Jung Pauli”. Non aspettatevi di trovare risposte univoche, probabilmente molte saranno perfino contrastanti.
Se non sarete soddisfatti e vorrete conoscere alcune risposte possibili, continuate la lettura.

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7 La soluzione di Zenone.

L'origine dell'interesse per i supertask è di solito attribuita al filosofo greco Zenone di Elea. (489-431 a.C.). Zenone affermava che il movimento era impossibile, sulla base di questo ragionamento:
Supponiamo che il nostro protagonista, chiamiamolo Achille, voglia andare da A a B.
Per farlo, egli deve attraversare metà della distanza da A a B, cioè immaginando il percorso come A-x-B, Achille deve prima di tutto andare da A a x, e poi da x a B.

A >x> B
Ma per andare da A a x Achille deve prima percorrere la metà di questo percorso, cioè deve andare da A a y e poi a x.
A >y> x> B

Per andare da qualsiasi punto medio del tratto da A a B, Achille deve attraversare metà di questa distanza, e così via.
Per quante volte esegua uno di questi compiti di "movimento" ce ne sarà sempre un altro da fare prima di arrivare a B. Di conseguenza, secondo Zenone, il movimento (cioè percorrere una distanza diversa da zero in un tempo finito) è un supercompito. Zenone sostiene che i supercompiti non sono possibili (come si può completare questa successione se per ogni movimento fatto ne appare ancora un altro?). Ne consegue che il movimento è impossibile.

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8 Achille e la tartaruga.

Zenone stesso ha discusso questa teoria nell’apologo di "Achille e la tartaruga". Supponiamo che Achille sia il corridore più veloce e si muova ad una velocità di 1 metro al secondo. Achille insegue una tartaruga, un animale noto per la sua lentezza, che si muove a 10 centimetri al secondo. Tuttavia, la tartaruga parte con un vantaggio di 90 centimetri.
Sembrerebbe evidente che, dopo poco, Achille raggiunge e supera la tartaruga. Zenone però sostiene che questo non è il caso. Egli afferma che Achille, prima di superare la tartaruga, deve inevitabilmente raggiungere il punto da cui la tartaruga è partita.
Però, nel tempo impiegato per arrivarci, la tartaruga si è già spostata in un altro punto.
Tutto ciò si ripete all’infinito: ogni volta che Achille raggiunge il punto in cui si trovava la tartaruga, questa ha già raggiunto un nuovo punto che Achille dovrà a sua volta raggiungere.
Il suo primo tratto sarà di 0,9 metri, continuerà con ulteriori 0,09 metri, poi 0,009 metri, e così via, all'infinito. Queste distanze continuano a ridursi, ma non diventeranno mai zero, e l'inseguimento della tartaruga da parte di Achille diventa un supercompito senza fine. Questo particolare paradosso ha attirato una grande quantità di commenti; molti affermano che trova una scappatoia nel senso comune.
9 La soluzione di James Thomson

Per quanto riguarda la Lampada di Thomson, continuando a dividere per due i secondi rimanenti non si arriva mai a zero, ma si prosegue all’infinito. Non sembra esserci alcun modo non arbitrario per rispondere a questa domanda.
Thomson dice che la lampada non può essere accesa, perché non c'è mai stato un momento in cui lo era ma successivamente non sia stata di nuovo spenta. E allo stesso modo non può essere spenta, perché non c'è mai stato un momento in cui lo era ma successivamente non sia stata di nuovo riaccesa. Col ragionamento di Thomson la lampada è né accesa né spenta, ma nei fatti dovrebbe essere accesa o spenta, il che è una contraddizione non risolvibile.
10 La soluzione della fisica quantistica.

Sia Zenone che Thompson presuppongono una realtà “continua”, dove ogni punto può essere diviso in due. La fisica quantistica ha dimostrato che la realtà è quantizzata, cioè granulosa. Non è possibile dividere ulteriormente una grandezza fisica al di sotto di una grandezza infinitesimale detta “quanto di Planck”. Dunque, alla fine la lampada sarà accesa o spenta, ma non sappiamo esattamente come sarà perché non sappiamo quando le divisioni non potranno più proseguire avendo raggiunto il limite fissato dalla granulosità quantistica.

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