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Senza tempo né spazio il mondo delle particelle

I fotoni gemelli vengono generati da questo speciale laser

Per i loro esperimenti sui fotoni gemelli, Nicolas Gisin e i suoi collaboratori hanno approfondito la frattura esistente tra l'universo macroscopico, quello che osserviamo ogni giorno, e l'universo delle particelle elementari.

Lo stesso Einstein era perplesso

L'universo macroscopico è regolato da una legge intuitiva: le cause precedono sempre gli effetti . Se un evento A ne provoca un altro B, vuol dire che A si è verificato prima di B.

Ma c'è di più. Agli inizi del novecento, Albert Einstein dimostrò che nulla viaggia più veloce della luce. Se un evento A e la sua conseguenza B si verificano a grande distanza l'uno dall'altro, il tempo che trascorre da A a B deve essere tale da consentire ad un segnale luminoso di percorrere la distanza tra i due. In caso contrario, tra A e B non può esistere alcun nesso e non possiamo considerare B come un effetto di A.

L'esistenza dei fotoni gemelli viola la legge di causa ed effetto. Einstein fu il primo, nel 1935, a scoprire il fenomeno. Ne rimase talmente scosso che per il resto della sua vita cercò invano una scappatoia teorica per spiegare questa stranezza.

Fotoni allo specchio

I ricercatori guidati da Gisin hanno effettuato diversi esperimenti per chiarire i termini del mistero. Hanno generato una coppia di fotoni gemelli e li hanno sparati in direzioni opposte, verso due specchi semitrasparenti.

Ciascun fotone, arrivato allo specchio, ha il cinquanta per cento di probabilità di attraversarlo e il cinquanta per cento di essere riflesso.

Usando due fotoni qualsiasi, il loro comportamento è indipendente. Ma se i fotoni impiegati sono gemelli, si comportano esattamente allo stesso modo: vengono entrambi riflessi o attraversano entrambi lo specchio. Le due particelle "decidono" simultaneamente che cosa fare. Non c'è tempo sufficiente perché possano comunicare tra loro e "mettersi d'accordo".

E le statistiche dell'esperimento ripetuto numerose volte dimostrano che i fotoni non sono "programmati" fin dall'inizio per attraversare lo specchio o per esserne riflessi. Ciascuno di loro si comporta in modo perfettamente casuale, ma entrambi fanno sempre la stessa cosa.

Qual è la soluzione del mistero? Einstein non è riuscito a trovarla, né ci sono riusciti finora i maggiori esperti del settore.

swissinfo, Maria Cristina Valsecchi

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