Stiamo vivendo dentro Matrix?

Uno studio pubblicato il 23 Settembre su Science Advances sembrerebbe inficiare la tesi dell’Universo olografico bidimensionale.

Larry e Andy Wachowski avevano ragione? Matrix è un’ipotesi plausibile? Un film ha messo in crisi la fisica odierna? Cerchiamo di capire maggiormente la questione.

Secondo Craig Hogan, direttore del Fermilab Center for Particle Astrophysic del Department of Energy, il paradosso dell’informazione del buco nero e le incongruenze tra la relatività di Einstein e la meccanica quantistica potrebbero essere giustificate solo da un universo stile Matrix, dunque da un ologramma cosmico.

Prendendo come esempio i pixel in una fotografia, Hogan suppone l’esistenza di uno spazio illusorio e olografico. Così come un’immagine fotografata risulta sgranata se la si ingrandisce, se si effettuasse uno zoom ravvicinato sulla materia, ad un livello molto inferiore rispetto a quello subatomico, anche l’universo potrebbe sembrare composto da minuscoli puntini in costante movimento.

L’universo di Hogan è quindi un universo non totalmente definito, ma trasmesso in qubit (unità di informazione quantistica) in movimento. Molte proprietà dello spazio potrebbero rivelarsi una semplice approssimazione macroscopica del flusso di informazioni che galleggia in un sistema quantistico. L’ipotesi verterebbe sul fatto che minuscoli bit di informazioni circolanti costituiscano lo spazio e il tempo, la cui relazione sarebbe data poi dall’elaborazione di informazioni.

Insomma, quello che ipotizza Hogan non è altro che un mondo macroscopico: ai nostri occhi (macroscopici) qualsiasi cosa appare tridimensionale, ma, se si osserva a livello subatomico la materia, è possibile rilevare la bitmap dell’universo olografico in cui viviamo.  Definendo in tal modo lo spazio, dunque, si suppone che la capacità dell’universo di contenere e analizzare dati sia limitata. Un segnale rivelatore di questo limite è il cosiddetto rumore olografico, vibrazioni quantistiche nella trama dello spazio-tempo, che, per nostra fortuna, è misurabile.

Cerchiamo di capire bene come la dimostrazione, in corso di elaborazione nel laboratorio di Hogan, possa avvenire. Lo scopo consiste nello stabilire se ci sia o meno un limite alla precisione con cui misurare le posizioni relative di grandi oggetti. Lo strumento principale è un puntatore laser ultra-potente, chiamato Holometer. Questo misura le posizioni relative di grandi specchi lontani 40 metri, utilizzando due interferometri laser dotati di una precisione 1 miliardo di volte più piccola di un atomo. Per provare che l’universo sia incapace di immagazzinare altre informazioni sulle posizioni degli specchi, gli scienziati sono alla ricerca di un fondo di rumore irriducibile. Qualora le informazioni sulle posizioni dei due specchi fossero limitate, l’ipotesi del rumore olografico sarebbe vera e gli studiosi rileverebbero un movimento causato probabilmente dall’indefinizione dello spazio. Insomma si certificherebbe che le nostre vite in realtà non sono altro che un’illusione sofisticata.

Ma tranquilli, non dobbiamo rimanere sulle spine aspettando la fine dell’osservazione del team del Fermilab Center, perché quello della Oxford University ha già trovato una risposta a questo grande quesito.

Un recente studio di fisica teorica, condotto da Zohar Ringel e Dmitry L. Kovrizhin e pubblicato in questi giorni sul Scientific Advances, sconfessa questa teoria. Il nostro universo non si riduce tutto in punti quantistici su una bitmap cosmica.

La spiegazione del fatto che la nostra realtà non sia frutto di una simulazione computerizzata è semplicissima: nell’universo, per come lo conosciamo, non sono presenti particelle sufficienti a sostenere la potenza opportuna ad una simulazione di questa portata. Il team si è avvalso della tecnica denominata simulazione di Monte Carlo per verificare la simulazione di corpi quantistici. Limitandosi comunque ad una porzione di materia molto ridotta, si è potuto notare che all’aumentare delle particelle coinvolte, aumentava la complessità dell’esperimento. Per comprendere l’impossibilità scientifica, può essere utile pensare che, per riuscire a monitorare le informazioni di anche solo duecento elettroni, è necessaria una memoria per computer con più atomi di quelli presenti nell’universo.

Ringel e Kovrizhin hanno preferito comunque non porre un punto decisivo alla questione, curiosi magari di sapere se lo studio di Hogan riesca o meno a provare la consistenza del principio olografico.

Noi curiosi lo siamo certamente, se lo siete anche voi…#staytuned.