Azione fantasmatica a distanza

Nella sezione:

– Hai domande o dubbi?

ci e’ stata fatta una richiesta particolare e assolutamente non semplice. Come potete leggere, un nostro caro lettore ci ha chiesto maggiori informazioni sull’Entanglement Quantistico. Per alcuni, questo termine potrebbe non significare nulla, anche se si tratta di una delle evidenze piu’ discusse e difficili da comprendere della meccanica quantistica.

Cerchiamo di andare con ordine e di capire meglio di cosa stiamo parlando.

Supponete di avere due corpi che sono collegati in qualche modo tra loro. Per fare un esempio semplice, supponiamo che questi corpi siano persone che si possono guardare tra loro. Dunque, se una si mette in piedi, l’altra deve sedersi, in modo tale che le due persone non sono mai nello stesso stato allo stesso istante. Fin qui e’ facile. Ora pero’, prendiamo queste due persone e portiamo molto distanti tra loro in modo tale che non possano vedersi ne’ parlarsi. Bene, anche in questo caso, ed in questa nuova condizione, i due corpi restano tra loro connessi in qualche modo e se una si alza, l’altra si abbassa.

Detto in questo modo, l’esempio sembra abbastanza sciocco, anche se, in realta’, questo e’ il concetto basilare dell’entanglement quantistico. Trattandosi di meccanica quantistica, per scoprire le reale potenza di questo processo, e’ necessario parlare di particelle.

Dunque, prendiamo ad esempio due elettroni che occupano un orbitale atomico. Per poter essere sullo stesso orbitale, le due particelle devono avere spin opposto. Cosa sarebbe lo spin? Detto in modo molto impropio, vediamo lo spin come una rotazione. Per semplificare, supponiamo che le due particelle possano avere solo due valori dello spin, corrispondenti ad una rotazione oraria o antioraria. Dunque, se le due particelle sono nello stesso orbitale, una ruota in un verso e l’altra nel verso opposto. Se una delle due cambia verso di rotazione, l’altra deve immediatamente invertire il suo. Ora, prendiamo queste due particelle e portiamole ad una distanza grande a piacere. Bene, anche in questo nuovo stato, e’ come se le due particelle rimanessero in contatto tra loro. A distanza potenzialmente infinita, se invertiamo lo spin di una, nello stesso preciso istante, anche a distanza infinita, l’altra deve invertire il suo verso di rotazione. Detto in parole povere, e’ come se le particelle ricordassero la loro origine e lo stato di una influenzi irrimediabilmente lo stato dell’altra. Einstein defini’ questa interazione misteriosa tra le particelle una “azione fantasmatica a distanza”.

Nell’esempio riportato, le due particelle si dicono entangled tra loro. Volendo tradurre questo termine, potremmo dire che le particelle sono “intrecciate” tra loro.

Come e’ facile immaginare, non esiste un analogo classico di questo fenomeno puramente quantistico. L’introduzione di questa particolare proprieta’, porto’ ad un’infinita discussione tra le piu’ grandi menti del XX secolo, da Einstein a Bohr. In particolare, Einstein vedeva questo fenomeno come una chiara prova della non correttezza della meccanica quantistica. Perche’? Molto semplice, per potersi influenzare, le due particelle entangled devono scambiarsi in qualche modo informazione. Se le due particelle sono a distanza molto grande e ogni variazione di una deve immediatamente influenzare l’altra, significa che questa informazione deve viaggiare piu’ velocemente della luce. Come e’ facile capire, questo risultato cozza del tutto con la teoria della relativita’ che pone il limite superiore della velocita’ a quella della luce nel vuoto.

Per poter smentire l’entanglement, Einstein provo’ in diverse occasioni a far crollare le certezze della meccanica quantistica. In particolare, nel 1935, pubblico’ un celebre articolo in cui porto’ all’attenzione della comunita’ di fisici il cosiddetto paradosso EPR, il cui nome sta per le iniziali di Einstein, Boris Podolsky e Nathan Rosen, cioe’ i tre fisici che lo proposero. In cosa consiste? Si tratta di un cosiddetto esperimento mentale, volto a dimostrare l’assurdita’, o meglio la “non completezza” della meccanica quantistica. Riprendiamo l’esperimento di prima con le due particelle di spin opposto. Ora, separiamo le due particelle e le inviamo in punti lontani dello spazio dove vengono ricevute da due utenti diversi, che chiamiamo A e B. Al momento, non sappiamo quale particella abbia uno spin o l’altro, sappiamo solo che i due corpuscoli sono entangled tra loro. A questo punto pero’, se A misura lo spin della sua particella, senza neanche dover misurare l’altro, sappiamo gia’, per come e’ definito l’entanglement, che B troverebbe lo stato opposto a quello misurato da A.

Cosa c’e’ di strano?

Per capire perche’ parliamo di paradosso, dobbiamo scoprire un’altra proprieta’ della meccanica quantistica. Secondo queta teoria, una particella assume un determinato numero quantico, cioe’ un valore, solo nel momento in cui andiamo a misurarlo. In termini fisici, si dice che nell’atto della misura, la funzione d’onda collassa in un determinato stato quantico. Questa frase alquanto assurda e incomprensibile, significa, in parole povere, che una particella non possiede un valore fintanto che non andiamo a misurarlo. Prima di questo istante, tutte le misure possibili sono sovrapposte con una certa probabilita’. Capiamo meglio. Vogliamo misurare la lunghezza di un tavolino. Come facciamo? Prendiamo il metro e misuriamo un valore. Prima di andare fisicamente a fare questa misura, che lunghezza aveva il tavolino? Voi direste, quella che poi ho misurato. In meccanica quantistica non e’ cosi’. Prima della misura, il nostro tavolino aveva tutte le lunghezze possibili con una certa probabilita’. Nel momento in cui la misurate, la sua lunghezza diviene quella che trovate.

Ora, ritorniamo al paradosso EPR. La particella che e’ andata verso B non viene misurata, dunque dovrebbe assumere tutti i possibili valori di spin sovrapposti tra loro. Soltanto misurando A, avete determinato con una accuratezza del 100% qual e’ il valore di B. Ecco perche’ parliamo di “paradosso”.

Einstein conclude dunque il suo ragionamento assumendo che la meccanica quantistica fosse una teoria non completa, cioe’ in cui c’erano tutta una serie di variabili nascoste che non venivano considerate nella sua formulazione.

Cosa dire dunque? Oggi, tutti i fisici concordano che la meccanica quantistica sia in realta’ una teoria completa e che il paradosso EPR sia appunto solo un paradosso perche’ si limita a considerare aspetti macroscopici della materia. Dunque l’entanglement, questa teoria cosi’ esotica e assurda da comprendere, e’ possibile? Non solo e’ possibile, e’ anche stata osservata con diverse esperienze di laboratorio.

In particolare, sono stati realizzati esperimenti mirati proprio ad evidenziare l’esistenza e le proprieta’ di particelle entangled. Per essere precisi, questo effetto e’ stato anche evidenziato su sistemi macroscopici come diamanti in grado di trasferire l’informazione tra loro anche a distanze elevate.

Anche se vi sembrera’ assurdo, l’entanglement quantistico e’ anche alla base del teletrasporto quantico realizzato in laboratorio. Non pensate subito a qualcosa di fantascientifico, ma il termine “quantistico” ci indica proprio la sua applicazione su particelle. Le proprieta’ viste dell’entanglement fanno si che un’informazione possa essere trasferita tra due particelle molto lontane tra loro. Questa proprieta’ e’ stata usata per “replicare”, attenzione non teletrasportare, le caratteristiche di una particella ad un’altra posta a distanza.

Ancora oggi, lo studio del’entanglement quantistico rappresenta un campo molto promettente e che merita di essere studiato. Vi faccio un esempio molto semplice ma che ci fa capire le reali potenzialita’ di questi risultati. Immaginate di avere sistemi posti a distanza che pero’ possono scambiarsi informazioni in un tempo nullo. Bene, idealmente potremmo pensare di costruire elaboratori potentissimi che sfruttano il calcolo parallelo mandando informazioni su parti entangled tra loro. Queste, come visto, lavorerebbero parallelamente in un tempo nullo sapendo sempre, in ogni istante, lo stato di ogni altra parte del sistema.

Ovviamente, oggi, si tratta ancora di applicazioni abbastanza fantascientifiche. Come visto, abbiamo la dimostrazione sperimentale di queste proprieta’ su sistemi microscopici. Per poter arrivare a qualcosa di applicabile su larga scala ci vorranno ancora anni e anni di lavoro e di ricerca. Sicuramente, ci sono molti aspetti della meccanica quantistica che non hanno un corrispettivo classico e che sembrano “magici” quando vengono mostrati. Nonostante questo, da tutte le misure e verifiche effettuate, la meccanica quantistica ha resistito mostrando di essere una teoria completa e verificabile sperimentalmente. Certo, da qui ad applicazioni su larga scala ci vorranno ancora degli anni, ma i risultati potrebbero essere davvero “fantascientifici”.

 

”Psicosi 2012. Le risposte della scienza”, un libro di divulgazione della scienza accessibile a tutti e scritto per tutti. Matteo Martini, Armando Curcio Editore.

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Pesce remo: come distorcere una notizia

Su questo blog in genere partiamo da notizie fantasiose per poi mostrare come queste debbano essere correttamente interpretate senza lasciare spazio a fantasie. Questo tipo di approccio e’ utile, non perche’ noi dobbiamo insegnare qualcosa a qualcuno, ma solo perche’ in questo modo si riescono ad evidenziare le varie bufale che compaiono sul web e che, purtroppo, negli ultimi tempi, o meglio a partire dal 21/12/2012, spuntano come funghi ogni giorno.

Questa volta pero’, vorrei utilizzare un approccio diverso. Questo non per fare un qualche esperimento sociale, bensi’ perche’ proprio oggi leggevo una notizia molto interessante e poi, cercando approfondimenti su web, sono incappato in una serie di articoli fantastici sullo stesso argomento. Attenzione, onde evitare fraintendimenti, fantastici non e’ un complimento ma e’ utilizzato proprio letteralmente per indicare il frutto della fantasia di chi ha pubblicato queste notizie.

Cominciamo dai fatti.

Come ricorderete, qualche tempo fa avevamo parlato del ritrovamento di un “re di aringhe”, anche detto “pesce remo”, sulle spiaggie di Almeria:

– Incredibile mostro marino ritrovato in Spagna!

Come potete leggere nell’articolo, anche se diverse fonti parlavano di misterioso e spaventoso mostro marino, i resti trovati appartenevano ad una specie marina perfettamente conosciuta, appunto quella del pesce remo o “regaleco”.

Premesso questo, qual e’ la notizia?

Circa una settimana fa, un esemplare di pesce remo e’ stato rinvenuto a Catalina Island in California. Si tratta di un bell’esemplare di 5.5 metri di lunghezza che e’ stato avvistato da una ragazza poco al largo, gia’ morto, e, grazie all’aiuto di una quindicina di persone, il corpo e’ stato portato a riva.

Pesce remo ritrovato in California

Qui, come e’ ovvio vista la scarsa conoscenza della specie e l’importanza del ritrovamento, il pesce e’ stato sezionato e portato in laboratorio. Analisi specifiche hanno mostrato come il pesce sia morto di morte naturale.

Bene, poi cosa e’ successo?

Oggi invece i giornali hanno battuto la notizia del ritrovamento di un secondo pesce remo, sempre in California, ma questa volta a Oceanside. Il secondo regaleco trovato ha una lunghezza leggermente inferiore al primo e non supera i 4.5 metri. Piccola nota, come visto nell’articolo precedente, queste specie possono raggiungere anche gli 11 metri di lunghezza, per cui i due esemplari trovati, per quanto impressionanti, non costituiscono certo qualcosa fuori scala o che non si conosceva.

Ovviamente, e’ un evento molto raro trovare due esemplari morti vicini alla costa dal momento che i ritrovamenti di questi pesci non sono cosi’ frequenti. Perche’ questo? Come potete immaginare, anche i pesci remo muoiono, ma, vista la struttura gelatinosa della carne, e’ molto difficile che i corpi arrivino a terra interi. Su questo avevamo riflettuto anche nel precedente articolo riguardo il ritrovamento in spagna.

Non c’e’ che dire, notizia interessante e davvero curiosa.

Cosa succede invece dal lato catastrofista/complottista?

Al solito, qui raggiungiamo livelli di fantasia da far impallidire chiunque.

Non vorrei specificare singolarmente i siti, anche solo per non fare pubblicita’ a fonti di questo tipo, ma basta cercare su web per verificare che quello che dico e’ reale.

Prima cosa, scontata se vogliamo, trovati ben 2 mostri in California, con tanto di foto, di cui la scienza e la biologia non riescono a dare una spiegazione. Ovviamente, si parla di misteriose creature mai viste prima, ignorate o che forse vengono da un passato molto lontano.

Questa ovviamente e’ l’ipotesi piu’ scontata che si potrebbe fare, ma andiamo avanti.

Da altre fonti, i pesci ritrovati sono diventati 3, mentre secondo altri sono 2 pesci e un’altra specie misteriosa. Ma qui si sa, sui numeri anche i giornalisti di professione fanno a gara a chi la spara piu’ grossa.

Altri siti affermano invece che si tratta di pesci remo. A detta loro pero’, e’ impossibile trovare questi pesci a riva perche’ normalmente vivono a piu’ di 3000 metri di profondita’.

Affermazione ignorante e assurda. Per smentirla basta fare un giretto si wikipedia, la quale riporta:

Senza dubbio è una specie abissale (300-1000 m di profondità), ma è possibile individuarlo presso la superficie e vicino alle coste.

300-1000 metri e’ molto diverso da 3000 e inoltre, come si legge, e’ possibile trovarlo anche in superficie e vicino alle coste. Sempre su wikipedia troviamo anche:

Qualche volta il regaleco si trova spiaggiato ma, a causa della sua fragilità, raramente integro.

Che curiosa coincidenza, proprio quello che abbiamo affermato poco piu’ sopra.

Capite bene che anche queste affermazioni sono una balla.

Ci sono poi dei siti che davvero si superano. Sapete cosa sarebbero i misteriosi mostri ritrovati? Specie non conosciute? No, troppo poco. Specie antiche? No, di piu’. Cosa sono? Mutazioni genetiche di altri pesci. Come sarebbero avvenute queste mutazioni? Semplice, siamo in California, siamo sull’oceano Pacifico, dunque le mutazioni sarebbero avvenute a causa di acqua contaminata proveniente dalla centrale di Fukushima!

Ora, non voglio entrare nella discussione dell’incidente nucleare giapponese, dal momento che, fuori dal Giappone, forse pochi sanno la reale situazione. Vi faccio pero’ riflettere su una cosa, secondo voi, arriva un po’ di acqua contaminata dal Giappone, con che concentrazione arriva? Praticamente zero. Ma se anche arrivasse, e’ assurdo pensare che un pesce nuota in un po’ di acqua contaminata e a causa di questa muta all’istante trasformandosi in una specie di serpente marino. Non ci siamo proprio, eppure siti internet provano a farci digerire questa informazione.

Pensate sia finita qua? Assolutamente no. Altri siti hanno trovato uan diversa spiegazione ai due ritrovamenti. Si tratta di pesci remo e questo e’ ok. Perche’ si sono spiaggiati? Premesso, come visto, che non sono spiaggiati ma, il primo sicuramente, era gia’ morto, i due pesci sarebbero morti a causa di un violento terremoto che dovrebbe colpire la California nei prossimi giorni.

Aspettate un attimo, sta per arrivare un forte terremoto in California e quindi muiono i pesci? Come e’ possibile? Forse, i pesci possono avvertire prima il terremoto in arrivo e sono morti di paura?

L’assurdita’ di certe notizie mi lascia davvero perplesso.

Concludendo, e’ ovviamente un fatto molto raro quello di aver ritrovato due esemlari morti di pesci remo “interi” vicino alla riva in California. Nonostante si possa parlare di ritrovamento raro, la cosa puo’ essere compresa confrontandoci con quello che sappiamo circa la specie. Ora, pero’, tutta la speculazione in atto su questi fatti e’ davvero assurda e priva di fondamento. Con un approccio diverso rispetto al solito, abbiamo visto quanta distorsione, o meglio, in alcuni casi, proprio invenzione, c’e’ dietro una notizia che leggete sulla rete. Fate sempre attenzione a quello che leggete. Prendete tutto con le pinze e cercate sempre di analizzare i fatti in modo autonomo e confrontando sempre diverse fonti.

 

”Psicosi 2012. Le risposte della scienza”, un libro di divulgazione della scienza accessibile a tutti e scritto per tutti. Matteo Martini, Armando Curcio Editore.

Se la morte fosse uno stato reversibile?

In un commento lasciato nella sezione:

– Hai domande o dubbi?

un nostro nuovo lettore ha chiesto maggiori informazioni sulle esperienze di pre-morte, di cui abbiamo parlato in questo post:

– Le esperienze di pre-morte

ma anche degli studi in corso per tornare indietro dallo stato di morte.

Se per la prima domanda avevamo gia’ discusso l’argomento in un post, la seconda richiesta e’ invece inedita.

Cosa significa tornare indietro dalla morte?

Riflettiamo un attimo su questa cosa. Quando moriamo? Vediamo, in modo che forse a qualcuno sembrera’ innaturale, il nostro corpo come una macchina. Ci sono tanti organi, ognuno con funzioni diverse, ma che funzionano attraverso la circolazione sanguigna. Questo flusso di sangue e’ prima di tutto spinto da una pompa che e’ il cuore. Ad ogni battito, il sangue va in circolo raggiungendo i diversi organi e alimentando in questo modo le cellule che li compongono.

Bene, quando moriamo cosa succede? In un modo o nell’altro, il nostro cuore smette di battere, cioe’ si interrompe l’alimentazione che faceva andare la macchina-uomo.

In questa concezione, possiamo vedere la morte come un istante, cioe’ quel preciso attimo in cui il cuore smette di battere. Prima di concludere, riflettiamo ancora su quanto detto. Noi non siamo solo il cuore. In termini automobilistici, questa e’ la pompa che manda in circolo la benzina, ma il motore qual e’? Tra tutti gli organi, sicuramente il cervello ha un ruolo molto importante e dunque concentriamoci su questo. Le cellule cerebrali, nel momento in cui il cuore si ferma, non ricevono piu’ sangue. Visto in questo modo, nell’istante in cui il cuore si ferma, inizia la morte delle cellule del nostro corpo che inizieranno un processo di decomposizione. Ovviamente, le cellule non muoiono nel preciso istante in cui il sangue smette di fluire, ma saranno ancora “vive” per un periodo piu’ o meno lungo.

Se utilizziamo questa chiave di lettura, la morte non e’ piu’ un singolo istante, bensi’ un processo che parte quando il cuore smette di battere e si conclude con la decomposizione cellulare.

Se ora, fossimo in grado di intervenire in questo lasso di tempo per risolere la causa che ha portato all’arresto cardiaco, potremmo pensare di tornare indietro dallo stato di morte.

Questo ragionamento e’ proprio quello alla base del pensiero del Dr. Sam Parnia, medico statunitense, capo del reparto di terapia intensiva dello Stony Brook University Hospital di New York. Sfidando il pensiero medico piu’ comune, Parnia ha condotto importanti studi sul processo di morte, cercando proprio di far tornare indietro i pazienti normalmente considerati deceduti.

Ora attenzione, su questi studi si possono leggere moltissime cose inesatte in rete, accompagnate dalla solita e immancabile speculazione. In particolare, non manca chi punta il dito contro la scienza e la medicina, sostenendo che gli esseri umani si vorrebbero sostituire a Dio nel decidere quando e come morire. Questo e’ completamente falso.

Ragioniamo un attimo su questi concetti. Nei reparti di terapia intensiva di tutto il mondo, si ricorre a particolari tecniche che consentono di mantenere in vita un paziente mediante circolazione extracorporea o respirazione indotta da macchinari. Anche in questi casi, quello che si fa e’ bloccare lo stato di morte, aiutando il paziente con l’ausilio di macchinari esterni al corpo.

Il dottor Parnia si e’ proprio specializzato in queste tecniche. Per farvi qualche esempio, molto usata in questi casi e’ la cosiddetta “rianimazione cardiopolmonare”, o CPR. Questa tecnica prevede l’ausilio di un macchinario per ossigenare il sangue del corpo e salvaguardare le cellule cerebrali in attesa che il problema del pazienta venga risolto e che possa riprendere la normale respirazione autonoma. Analoga funzione e’ quella dell’ECMO, cioe’ l’ossigenazione extracorporea mediante membrana, oltre ovviamente a tecniche criogeniche utilizzate per raffreddare il corpo e mantenere vitali le cellule.

Alla luce di quanto detto, queste tecniche sono del tutto normali. L’importante contributo del Dr. Parnia non e’ nella scoperta di queste tecniche, ripeto gia’ utilizzate in medicina, bensi’ in uno studio attento e specifico di come questi macchinari possano essere utilizzati al meglio per interrompere il processo di morte.

Forse parlare di interrompere il processo di morte, potrebbe far storcere il naso a qualcuno, ma, nell’ottica di un meccanismo che porta alla morte del paziente, quello che facciamo e’ limitarci ad intervenire nel momento giusto.

Detto questo, qual e’ questo momento giusto?

Dagli studi condotti negli USA, si e’ evidenziato come le cellule cerebrali possano restare in vita anche fino ad 8 ore dopo che il cuore ha smesso di battere. In questo senso, abbiamo un discreto lasso di tempo per intervenire sul paziente e cercare di ripristinare le normali funzioni vitali. Queste tecniche non devono assolutamente sconvolgere. Perche’, se ci facciamo un taglio profondo, andiamo in ospedale a mettere i punti piuttosto che morire dissanguati? Anche se un po’ azzardato, il discorso e’ lo stesso. In questo caso, il funzionamento del cuore e’ visto come un qualcosa di ripristinabile e su cui si puo’ agire per un discreto intervallo di tempo.

Personalmente, trovo gli studi di Parnia molto interessanti e degni di nota, soprattutto dal punto di vista scientifico. Ripeto nuovamente, quello che viene fatto e’ solo uno studio attento di tecniche di principio gia’ utilizzate. Lo scopo delle ricerche e’ migliorare queste procedure, ma soprattutto studiare tempi e soluzioni dei diversi casi.

Gli studi di Parnia stanno dando risultati? Assolutamente si. Per farvi un’idea, la media di pazienti rianimanti negli ospedali degli Stati Uniti e’ intorno al 16%. Allo Stony Brook University Hospital, si arriva a sfiorare il 33%.

Da quanto detto, non si deve assolutamente considerare Parnia uno stregone, ma solo uno scienziato impegnato in un campo di confine tra la vita e la morte.

Ovviamente, queste tecniche non sono sempre utilizzabili. Come detto fino a questo punto, affiche’ ci sia qualche possibilita’, si deve avere una morte improvvisa, in cui le cellule del nostro corpo da un istante all’altro si ritrovano senza sangue perche’ il cuore ha smesso di battere. Questo non e’, ad esempio, il caso delle malattie degenerative in cui il corpo muore gia’ lentamente quanto il cuore del soggetto e’ ancora in vita.

Concludendo, nell’ottica di vedere la morte come un processo che parte con l’arresto cardiaco e si conclude con il daneggiamento irreversibile delle cellule dell’organismo, il Dr. Parnia e’ impegnato nello studio delle tecniche per intervenire in questo lasso di tempo. In molti casi e’ infatti possibile rallentare la decomposizione cellulare ed intervenire per risolvere la causa scatenante dell’arresto cardiaco. Sicuramente si tratta di studi degni di nota e che speriamo portino altri risultati in un futuro piu’ o meno prossimo.

 

”Psicosi 2012. Le risposte della scienza”, un libro di divulgazione della scienza accessibile a tutti e scritto per tutti. Matteo Martini, Armando Curcio Editore.