Determinismo e principio di Heisenberg

Questa è una teoria scientifica che per ora funziona ma al tempo stesso apre molti interrogativi filosofici sto parlando del principio d’indeterminazione di Heisenberg che senza scendere in dettagli troppo tecnici dice: non si può mai essere certi sia della posizione sia della velocità di una particella, quanto maggiore è la precisione con cui si conosce l’una, tanto meno esattamente si può conoscere l’altra.
Detto questo è evidente che tale teoria apre molti interrogativi anche sul mondo macroscopico, ma io dico poiché ogni nostra osservazione perturba ciò che è osservato non potrebbe essere in realtà tutto determinato? Solo che noi non lo sapremo mai e magari ci stiamo arrovellando su inutili problemi; tutto è già scritto, determinato e al suo posto, noi compresi, i nostri pensieri e anche questo scritto...dimenticavo e Dio?
Non ne vedo la necessità. Ho dei dubbi su ciò e se fosse vero quello che dico sarei molto preoccupato, qualcuno di voi potrebbe illuminarmi?
Fiorindo Pelliccioli
15 aprile 2005
È strano che, nella domanda, il principio di indeterminazione di Heisenberg – uno dei pilastri concettuali della Meccanica Quantistica – venga citato come se rappresentasse un argomento a favore del determinismo. Di solito, si pensa sia vero esattamente il contrario: il suddetto principio, postulando l'impossibilità di calcolare simultaneamente (con qualsivoglia precisione) sia la posizione che la velocità di una particella subatomica, sembra infatti sancire in qualche modo una sorta di indeterminismo quantistico intrinseco alla Natura.

Le cose non sono però così semplici e la questione relativa alla compatibilità tra l'apparente determinismo delle leggi fisiche e la possibilità di esistenza del libero arbitrio umano, sollevata implicitamente dalla domanda, è molto delicata ed importante. In passato sono stati soprattutto i teologi e i filosofi a prodursi in veri e propri salti mortali concettuali per cercare di conciliare la libertà umana con la presunta onniscienza divina. Più recentemente, sulla scia dei successi della Meccanica Classica prima, e della Relatività e della Meccanica Quantistica poi, anche i fisici hanno cominciato ad interessarsi alla questione (vedi ad esempio, uno per tutti, l'interessante libro Dio e la Nuova Fisica di Paul Davies, Saggi Mondadori).

Sin da quando Newton formulò le leggi della meccanica furono in molti a dire che il libero arbitrio era morto. Infatti, secondo la teoria di Newton, l'universo è simile a un gigantesco meccanismo che funziona secondo modalità rigorose e predeterminate e che non sembra lasciare alcuno spazio alla libertà umana. Poi è giunta la nuova fisica, con la relatività del tempo e dello spazio e l'indeterminazione connaturata al mondo dei quanti, e tutto sembrava essere rimesso in gioco. E in effetti, attribuendo un ruolo centrale all'osservatore, la meccanica quantistica sembra regalare agli esseri umani una capacità senza uguali di influenzare il mondo fisico. D'altro canto la teoria della relatività, pur rifiutando un passato, un presente e un futuro assoluti, sembra però alludere ad un futuro che già esiste e che l'uomo non può modificare. E del resto, nonostante l'ampio spazio lasciato al caso e all'indeterminazione, le equazioni fondamentali della stessa meccanica quantistica restano comunque completamente deterministiche.

Intorno alla metà del secolo scorso, l'introduzione della "Teoria del Caos" ha dato l'impressione di poter dirimere la controversia con l'aiuto del famoso "effetto farfalla": poiché anche la più piccola imprecisione nella conoscenza delle condizioni iniziali di molti sistemi fisici, tra cui ad esempio l'atmosfera terrestre (ma anche il nostro cervello!), viene amplificata col passare del tempo e produce configurazioni finali totalmente imprevedibili (tanto che, in linea di principio, "il battito d'ali di una farfalla in Texas può provocare, dopo un certo tempo, un uragano in Cina"), ecco che se pure ammettiamo che l'universo sia ontologicamente (cioè intrinsecamente) determinato, in pratica possiamo affermare che sia però epistemologicamente indeterminato.

Il termine "indeterminismo epistemologico" significa semplicemente che l'indeterminismo è nella nostra conoscenza (o meglio nella nostra mancanza di conoscenza) e non nell'universo oggettivo: in questo modo si accontenterebbero coloro che ritengono che noi siamo dotati di libero arbitrio se ci "sentiamo liberi", ossia se abbiamo la sensazione psicologica di poter scegliere liberamente tra diverse opzioni. Ma non si accontenterebbero ancora coloro che pensano che noi possiamo dirci liberi soltanto se le nostre decisioni effettive non sono determinate dal resto dell'universo ma siamo noi stessi – e solo noi stessi – la loro causa ultima e irriducibile. Per questi ultimi la nuova fisica fornisce una sola scappatoia al “blocco di ferro” del determinismo ontologico. Si tratta di una scappatoia un po' tecnica che qui mi limito solo a citare (rimandando al libro La Fisica dell'Immortalità di F.Tipler coloro che volessero approfondire l'argomento) e che richiede l'unione della teoria quantistica e di quella relativistica nella cosiddetta "Gravità Quantistica", dove finalmente l'indeterminismo ontologico diviene logicamente irremovibile poiché, in ultima analisi, proviene da una variante del famoso teorema di incompletezza di Gödel.

Abbiamo quindi dimostrato l'esistenza del libero arbitrio? Non ne sarei così sicuro. Forse l'unica, vera scappatoia all'incubo del determinismo consiste nel cambiare semplicemente punto di vista, nello smettere di pensare in modo dualistico (cioè in termini di "me" e "non me") e cercare di vedere piuttosto l'universo come una totalità priva di confini, in cui le cose fluiscono l'una nell'altra e si sovrappongono, senza margini o categorie chiaramente definite. Se si adotta questo nuovo contesto si potrebbe scoprire che in fondo, come afferma il logico R.M. Smullyan, "il determinismo e la libertà di scelta sono molto più vicini tra loro di quanto potrebbe sembrare"…

Alessandro Pluchino Cactus Group (Chaos And Complexity Theoretical University Study Group), Dipartimento di Fisica e Astronomia dell'Università di Catania
Keywords: sistemi complessi

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