L'universo nel suo insieme non evolve nel tempo, ma è
l'entanglement a creare il tempo al suo interno
Questo concetto rivoluzionario è formalizzato in fisica dal
meccanismo di Page e Wootters. Secondo questa teoria, se guardi l'universo da
fuori (da una prospettiva globale e atemporale), lo stato quantico complessivo
è statico e immobile. Non c'è un asse del tempo su cui l'universo si muove.
L'illusione del tempo emerge solo quando l'universo viene diviso in due parti
correlate (entangled): un orologio e il resto del sistema.
Per capire come l'entanglement crei il tempo senza averne
bisogno all'inizio, i fisici usano la metafora di un libro
L'osservatore esterno (Dio o il tutto) vede l'intero
universo come un libro chiuso appoggiato sul tavolo. La prima pagina, la metà e
la fine esistono tutte contemporaneamente nello stesso istante eterno. Il libro
non cambia, è statico.
L'osservatore interno (Noi), siamo dentro il libro. Poiché
siamo legati quantisticamente (entangled) alle altre particelle e ai nostri
orologi, possiamo leggere le pagine solo una alla volta, in sequenza. Per noi,
la transizione da una pagina all'altra è ciò che chiamiamo scorrere del tempo.
Il tempo come condivisione di stati
Nel mondo quantistico, dire che il tempo passa significa
semplicemente che lo stato del sistema A (il mondo) cambia in funzione dello
stato del sistema B (l'orologio).
Se l'orologio segna il valore 1, il mondo si trova nella
configurazione X; se l'orologio segna 2, il mondo si trova nella configurazione
Y.
L'evoluzione non avviene nel tempo; il tempo è la coordinata
che descrive questa ragnatela di relazioni quantistiche. Se distruggessi
l'entanglement globale, isolando ogni singola particella, il tempo per
quell'universo cesserebbe istantaneamente di esistere.
Questo modello non è solo filosofia astratta. Scienziati e
istituti di ricerca (inclusi studi condotti dal CNR italiano) hanno eseguito
esperimenti reali con fotoni entangled, dimostrando empiricamente che un
osservatore esterno vede uno stato immobile, mentre un osservatore interno
sperimenta un'evoluzione temporale.
Alla base di tutto non ci sono gli oggetti (le particelle) o
il contenitore (lo spaziotempo), ma le relazioni.
Questo cambio di paradigma è radicale. Le cose non esistono
in isolamento per poi entrare in relazione tra loro; al contrario, sono le
relazioni a creare le cose e le loro proprietà, inclusi lo spazio e il tempo.
I fisici descrivono questa visione attraverso tre concetti
chiave
Nessun oggetto è autonomo
In meccanica quantistica (in particolare
nell'interpretazione relazionale di Carlo Rovelli), le proprietà di un oggetto
come la posizione o la velocità, esistono solo rispetto a un altro oggetto con
cui sta interagendo. Una particella isolata dal resto dell'universo non ha
proprietà definite.
Le relazioni creano lo spazio
Lo spazio non è uno sfondo vuoto dentro cui si muovono le
cose. Lo spazio emerge dalla ragnatela di connessioni (l'entanglement) tra i
costituenti fondamentali. Se due elementi sono fortemente interconnessi, per
noi osservatori macroscopici appariranno vicini nello spazio.
Le relazioni creano il tempo
Come abbiamo visto con il meccanismo di Page e Wootters, il
tempo è la correlazione tra un sistema che fa da orologio e il resto del mondo.
Il tempo è il modo in cui una relazione muta rispetto a un'altra.
L'analogia dell'alfabeto e delle paroleImmagina le lettere
dell'alfabeto.
Una singola lettera A o T isolata non ha alcun significato
intrinseco, è solo un segno grafico. Il significato (l'informazione, la storia,
il concetto) nasce esclusivamente dal modo in cui le lettere si mettono in
relazione tra loro per formare le parole e le frasi.
Allo stesso modo, la fisica fondamentale ci sta dicendo che l'universo non è fatto di mattoncini elementari staccati, ma è un immenso tessuto di relazioni dinamiche. Se togli le relazioni, la realtà svanisce.
Carlo Rovelli
