È invisibile, incomprensibile eppure regola ogni aspetto della vita moderna: dalla luce che ci illumina ai computer che usiamo
“Penso si possa tranquillamente affermare che nessuno capisce la meccanica quantistica”. Così, nel 1965, il fisico Richard Feynman, premio Nobel e genio irriverente, descriveva una teoria che continua a mettere in crisi anche gli scienziati di oggi. Non era un eccesso di modestia, ma la constatazione di un fatto: la meccanica quantistica non segue le regole del buon senso. È il linguaggio segreto dell’universo microscopico, dove le leggi della fisica “classica” smettono di funzionare.
Quest’anno il Premio Nobel per la Fisica 2025 è andato a John Clarke, Michel H. Devoret e John M. Martinis, tre pionieri che hanno dedicato la loro vita a studiare proprio questo mondo invisibile. Un riconoscimento che segna una svolta, perché la stessa teoria che Feynman definì indecifrabile oggi è la chiave del futuro tecnologico dell’umanità.
Nel regno quantistico, tutto è possibile: una particella può trovarsi in più luoghi contemporaneamente, scomparire attraverso una barriera o influenzare un’altra istantaneamente, anche se si trova a miliardi di chilometri. È un universo di paradossi, probabilità e sorprese, ma è anche il motore segreto della rivoluzione tecnologica in corso.
Dalla scoperta di Planck al mondo dell’impossibile
Tutto ebbe inizio nel 1900, quando il fisico tedesco Max Planck capì che l’energia non fluisce in modo continuo come un fiume, ma a “scalini”: pacchetti discreti chiamati quanti. Questa intuizione cambiò per sempre la fisica. Planck vinse il Nobel nel 1918 e aprì la porta a una nuova comprensione della realtà: il mondo microscopico non è fatto di continuità, ma di salti.
Da allora, ogni certezza è crollata. Le particelle si comportano a volte come onde e a volte come oggetti solidi. Dipende da come le osserviamo. L’esperimento della doppia fenditura lo dimostrò: quando un fascio di elettroni attraversa due aperture, produce un disegno di interferenze tipico delle onde. Ma se qualcuno osserva l’esperimento, gli elettroni “si accorgono” e si comportano da particelle.
È come se la realtà esistesse solo quando qualcuno la guarda. Una visione che mette in crisi la nostra idea di oggettività e che Einstein, pur contribuendo alla teoria, trovava “inquietante”. “Dio non gioca a dadi con l’universo”, disse. La meccanica quantistica, invece, sembra proprio farlo.
Heisenberg, Schrödinger e il limite della conoscenza
Nel 1927 Werner Heisenberg formulò il suo principio di indeterminazione: non possiamo sapere contemporaneamente posizione e velocità di una particella con precisione assoluta. Più conosciamo una grandezza, meno sappiamo dell’altra. È un limite intrinseco, non un errore di misura.
Questa incertezza si riflette nel concetto di sovrapposizione: finché non la osserviamo, una particella esiste in più stati contemporaneamente. Solo quando la misuriamo, “sceglie” un risultato. Da qui nasce il celebre paradosso del gatto di Schrödinger: un animale chiuso in una scatola che è vivo e morto allo stesso tempo fino a quando non la apriamo.
Un esempio assurdo ma potentissimo: nel mondo quantistico, realtà e osservazione sono inseparabili. È come se la natura avesse un lato “cosciente”, capace di rispondere alla nostra attenzione.
Tunnel, intrecci e teletrasporto: i superpoteri della natura
La meccanica quantistica non è solo filosofia. I suoi effetti si toccano con mano. Uno di questi è il cosiddetto effetto tunnel: le particelle possono attraversare barriere energetiche come se fossero fantasmi. Questo spiega fenomeni naturali come il decadimento radioattivo, ma anche processi vitali come la fotosintesi.
Ancora più incredibile è l’entanglement, o “intreccio quantistico”. Due particelle possono restare connesse per sempre, come gemelle telepatiche. Quando si misura una, l’altra reagisce istantaneamente, anche se si trova a milioni di chilometri. Einstein lo definì “un’azione spettrale a distanza”, ma oggi è una realtà sperimentale verificata in laboratorio. Da questo principio nasce il teletrasporto quantistico, non di oggetti fisici ma di informazioni: lo stato quantico di una particella può essere trasferito su un’altra, generando una copia perfetta dell’originale. È la base delle future reti di comunicazione sicure e dei computer del futuro.
Dal Nobel alla vita quotidiana: la seconda rivoluzione quantistica
Chi pensa che la meccanica quantistica sia solo teoria si sbaglia. Laser, risonanze magnetiche, transistor, chip, smartphone: ogni dispositivo moderno funziona grazie ai suoi principi. Ogni volta che accendiamo una lampadina o inviamo un messaggio, mettiamo in moto fenomeni quantistici. Ma ciò che si prepara ora è una nuova era. I computer classici si basano sui bit, che possono essere 0 o 1. I computer quantistici usano i qubit, capaci di essere 0 e 1 contemporaneamente grazie alla sovrapposizione degli stati. Questa proprietà, combinata con l’entanglement, promette calcoli infinitamente più veloci e potenti.
Gli scienziati la chiamano già “seconda rivoluzione quantistica”: un passaggio storico che cambierà la medicina, la crittografia, l’intelligenza artificiale e la gestione dei dati. Forse non capiremo mai davvero come funziona la meccanica quantistica — ma di certo, è lei che sta cominciando a capire noi.
