The Big Bell Test: le particelle si parlano alle nostre spalle?

Il mondo quantistico è strano. Così strano che pure Einstein—che, penso siamo d’accordo, era un uomo piuttosto intelligente—aveva qualche problema a farci i conti.

Una cosa che proprio non gli dava pace erano le particelle nei cosiddetti stati entangled. Senza addentrarci troppo nei dettagli: se le misuriamo separatamente danno valori casuali ma, se li confrontiamo, li troveremo sempre in accordo tra loro.

Non importa quanto lontane siano le due particelle, è come se si comunicassero telepaticamente come rispondere. Veritasium lo spiega meglio in questo video.

Einstein proprio non voleva crederci. Pensava che quel che faccio io con la mia particellina qui non possa aver effetto sulla tua particella lì, specialmente non più veloce della luce. Che sembra molto ragionevole… ma è anche sbagliato.

Negli anni Sessanta, John Stewart Bell provò matematicamente che, se una teoria vuole riprodurre i risultati della meccanica quantistica (che, per la cronaca, sono giusti), deve lasciare che le particelle siano “telepatiche”. Questo, tra parentesi, vale anche per la Meccanica Quantistica, non solo per altre strane teorie alternative.

Nonostante esperimenti su esperimenti abbiano confermato che la Meccanica Quantistica fa come dice Bell, alcune altre persone molto intelligenti non sono convinte. Perciò diverse università, dall’Australia a Roma, da Monaco agli Stati Uniti, hanno messo in piedi un gigantesco esperimento collaborativo: il Big Bell Test ( capito il nome ora?). In ciascuna sede, hanno misurato coppie di particelle, controllando le previsioni di Bell che sarebbero state “telepatiche”. Più casuali sono i test, più è difficile fingere di essere telepatici (vale per persone come per le particelle), perciò le misure erano determinate a caso.

Ma estirpare ogni possibile connessione tra dati apparentemente “casuali” è veramente difficilissimo, così gli scienziati hanno chiesto l’aiuto del pubblico. Più di 100mila persone hanno giocato ad un gioco online: le loro scelte indipendenti e imprevedibili hanno deciso le misure da fare.

Com’è finita? È presto per dirlo, ma dai risultati preliminari… come dire… mi dispiace, Albert: capita anche ai migliori.

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John Bell — deal with it. (CC-BY-SA, modifications by me, click for original)

Per saperne di più
  • Stavolta ho allegramente sorvolato su un sacco di roba. A mia difesa, ci sono interi libri scritti più o meno attorno a questo specifico problema. Personalmente, mi piace molto questo
  • Se non avete tempo di sciropparvi il libro, quelli del Big Bell Test hanno messo assieme una playlist con spiegazioni dai migliori youtuber di divulgazione

 

Foto copertina: CC0 Michael Schwarzenberger/pixabay

Con la citizen science tutti aiutiamo la ricerca

Nel 2000 ho fatto parte del più grande progetto di calcolo del mondo, aiutando a cercare segnali di vita intelligente nell’universo. Stavo iniziando il liceo. Tutto quello che ho dovuto fare è stato scaricare il salvaschermo SETI@home.

Scaricando il salvaschermo, mi sono preso un pacchetto di dati, che il mio computer analizzava quando non lo usavo. I dati venivano dal radiotelescopio di Arecibo (Puerto Rico), che scandaglia continuamente il cielo alla ricerca di possibili segnali da civiltà aliene, ma produce dati più velocemente di quanto si possano analizzare. Perciò i ricercatori hanno creato il salvaschermo, ottenendo l’aiuto di migliaia di nuovi computer.

Niente alieni. Ma il progetto continua ancora, con più di 120 mila utenti attivi.

La schermata di SETI@home. Credit: NASA

SETI@home è solo un esempio di citizen science: progetti scientifici che escono dai laboratori e si fanno aiutare dal grande pubblico. Analizzare le montagne di dati di Arecibo, infatti, non richiede competenze specifiche, ma solo tantissime persone e tempo.

Altri problemi, invece, sono troppo complessi anche per i migliori computer.

Ad esempio, sappiamo (in teoria) come si ripiegano le proteine, ma spesso le molecole sono troppo grandi e complicate da simulare esattamente. D’altra parte, però, anche differenze minime nella struttura possono avere grandi effetti sulla loro funzionalità.

Serve una soluzione creativa. Fortunatamente, gli umani ne trovano più dei computer. Per questo l’Università di Washington ha chiesto aiuto al pubblico, e l’ha fatto con lo strumento più coinvolgente possibile: un videogioco.

Sì chiama foldit ed è scaricabile gratuitamente dal sito dell’università. Lo scopo è ripiegare proteine virtuali, che però seguono le stesse regole di quelle reali. Più stabile è la conformazione che si trova più punti si fanno. Nel 2012, i partecipanti hanno trovato in poche settimane un indizio chiave per capire la struttura di un enzima coinvolto nella riproduzione dell’HIV, con cui gli scienziati si scontravano da anni.

Una schermata di Quantum Moves

Più di recente si è parlato di un nuovo gioco: Quantum Moves. Sviluppato in Danimarca, è disponibile per Windows, Mac, iOS e Android. Lo scopo del gioco è trasportare una specie di strano liquido da un punto all’altro sullo schermo. In realtà, stiamo facendo il lavoro di un tipo di computer quantistico, che calcola spostando singoli atomi da un posto ad un altro. Per giocare, però, non serve sapere nulla di meccanica quantistica: basta uno smartphone e pazienza.

Gli scienziati hanno già pubblicato sulla prestigiosa rivista Nature che i giocatori hanno risolto alcuni dei problemi più efficientemente dei migliori algoritmi, fornendo indicazioni fondamentali per migliorarli.

La citizen science, quindi, crea non solo risultati concreti, ma anche entusiasmo per la ricerca, sui temi più disparati. Per prendervi un posto nella prossima grande scoperta basta una veloce ricerca su google!

 

Foto copertina: CC0 pixabay.com