di Graziano Terenzi 

Per la versione in italiano, potete trovarla qui.

1. La Fine dell’Illusione

Man mano che la nostra conoscenza avanzava — prima con la relatività, e poi in modo ancor più radicale con la teoria quantistica — l’immagine classica ha iniziato a sfaldarsi [1]. Non si trattava solo del fatto che le particelle potessero comportarsi come onde, o che le probabilità sostituissero le certezze. Si trattava del riconoscimento che il concetto stesso di sistema isolato potesse essere fondamentalmente errato. Nel mondo quantistico, i sistemi sono entangled (intrecciati), le identità sono contestuali, e i confini che tracciamo sono spesso provvisori. Qualunque sia la nostra interpretazione preferita — Copenaghen, Molti Mondi, onda pilota o altro [2] — un filo conduttore li attraversa tutti: la visione classica è, nel migliore dei casi, un’approssimazione, un caso speciale, non l’intera storia. Nel peggiore, non è altro che un’illusione.

2. Cosa Intendiamo con “Classico”?

In fisica, “classico” si riferisce a un insieme di assunti e principi che hanno modellato la nostra concezione della natura da Galileo e Newton fino all’inizio del XX secolo. Questi assunti sono così radicati da essere ancora oggi ampiamente diffusi nella comunità scientifica e resistono, spesso anche nelle menti di chi utilizza strumenti teorici più recenti, ai principi non-classici. Non è un caso che, nonostante l’evoluzione della scienza abbia portato alla luce la fisica quantistica – che ha dimostrato una capacità predittiva estremamente superiore rispetto alla fisica classica -, quest’ultima il più delle volte è ancora oggi considerata solo come un utile artificio matematico con implicazioni concettuali problematiche e difficili da conciliare con l’intuizione classica.

Al suo cuore, la fisica classica presuppone che l’universo sia composto da oggetti ben definiti, che si muovono nello spazio e nel tempo seguendo leggi deterministiche. Se conosci le condizioni iniziali di un sistema — posizioni, velocità, forze — puoi, in linea di principio, prevederne il futuro indefinitamente. Questo è il lascito del determinismo.

Ad esso è strettamente legata l’ipotesi di località: gli oggetti si influenzano a vicenda solo per contatto diretto o attraverso campi che si propagano nello spazio a velocità finite. Le interazioni sono vincolate da spazio e tempo, e nulla può influenzare qualcosa “istantaneamente” a distanza.

Segue la separabilità: la convinzione che un sistema possa essere diviso in parti indipendenti, e che tali parti abbiano proprietà intrinseche, a prescindere da ciò che esiste nel resto dell’universo.

Infine, l’oggettività: l’idea che l’osservatore non giochi alcun ruolo nel comportamento del sistema osservato — che l’universo “là fuori” esista in modo definito, indipendentemente dal fatto che venga o meno osservato.

Questi principi non hanno influenzato solo i libri di fisica. Hanno ispirato la progettazione di macchine, economie, sistemi educativi, ideologie. La Rivoluzione Industriale si è basata su di essi. Così come la burocrazia, il diritto, e la computazione moderna. La visione classica del mondo è una visione di controllo, prevedibilità e frammentazione — un mondo scomponibile in parti è più facilmente gestibile.

Ma col tempo, sono apparse delle crepe. La termodinamica ha rivelato una freccia del tempo, un’irreversibilità intrinseca difficilmente compatibile con la meccanica newtoniana [3]. La teoria del caos, nata all’interno della fisica classica stessa, ha mostrato come i sistemi deterministici possano essere imprevedibili nella pratica [4]. E la fisica quantistica, in modo ancor più radicale, ha messo in discussione l’idea che i sistemi fisici possiedano proprietà definite indipendentemente dal modo in cui vengono misurati — suggerendo invece che i risultati emergano da un’interazione tra sistema, contesto e processo di misurazione.

In breve, gli assunti di determinismo, località, separabilità e oggettività restano validi in certi ambiti — sistemi macroscopici, a bassa energia, debolmente entangled— ma non sono fondamentali. E se non sono fondamentali, dobbiamo chiederci: cosa c’è sotto? Cosa li sostituisce quando falliscono?

È qui che entra in gioco la teoria quantistica — non solo come “fisica migliore”, ma come invito a ripensare l’intera architettura della nostra comprensione del mondo.

3. La Svolta Quantistica: Che Realtà è Questa?

La teoria quantistica introdusse un vocabolario che sfidava l’intuizione classica. La sovrapposizione ci dice che un sistema può esistere in più stati contemporaneamente, anche se apparentemente contraddittori — finché un’interazione non provoca un esito specifico. L’entanglement rivela che lo stato di un sistema può essere correlato con quello di un altro in modo tale da sfidare qualsiasi spiegazione basata su proprietà locali e indipendenti. Il principio di indeterminazione implica che non tutte le grandezze misurabili possano essere definite con precisione allo stesso tempo: più conosciamo con precisione una quantità, meno possiamo conoscere un’altra. E la non-località, resa evidente dalla violazione delle disuguaglianze di Bell, dimostra che nessuna teoria basata su variabili nascoste locali può riprodurre tutte le previsioni della meccanica quantistica.

Ciò che unisce queste caratteristiche non è solo la loro stranezza, ma le loro implicazioni sistemiche. Nella teoria quantistica, i sistemi non possono essere compresi appieno se considerati in isolamento 1. Le loro proprietà emergono, in parte, attraverso le interazioni — interazioni con altri sistemi, con gli strumenti di misura, e con il contesto più ampio in cui sono immersi. L’assunto di indipendenza, così centrale nella visione classica del mondo, lascia il posto a un quadro basato su interazione e correlazione.

Inoltre, la teoria quantistica mette in discussione l’ideale della conoscenza perfetta. Dove la meccanica classica prometteva certezza a condizione di avere abbastanza informazioni, la meccanica quantistica offre solo probabilità — non per ignoranza, ma come caratteristica intrinseca della teoria stessa. Non si tratta di casualità nel senso comune, ma di una struttura precisa che resiste alle spiegazioni classiche [5].

Il punto di svolta decisivo arrivò con il teorema di Bell, nel 1964. Bell dimostrò che se una teoria fisica assume sia che le influenze fisiche non possano viaggiare più velocemente della luce (località) sia che le proprietà fisiche esistano con valori definiti prima della misurazione (realismo), allora deve rispettare certi limiti matematici noti come disuguaglianze di Bell. Gli esperimenti — a partire da quelli di Aspect negli anni ’80 [6], e sempre più sofisticati negli anni successivi — hanno violato queste disuguaglianze, confermando la realtà della non-località. Anche se il dibattito sull’interpretazione di questi risultati continua, il verdetto empirico è chiaro: le correlazioni quantistiche sono reali, robuste e irriducibili a termini classici. E questo è di per sé una cosa enorme.

Questa è la svolta quantistica: uno spostamento non solo nelle nostre equazioni, ma nella nostra visione del mondo. L’immagine di un mondo fatto di parti separate e determinate lascia il posto a un mondo di totalità entangled, proprietà emergenti e incertezza intrinseca. È un mondo in cui osservatore e osservato non sono separabili in modo assoluto, e dove ciò che è reale potrebbe non essere sempre ciò che è misurabile.

Che questa nuova realtà ci sembri strana o semplicemente poco familiare dipende da quanto siamo ancora legati alle lenti classiche. Ma ciò che è sempre più evidente è che quelle lenti — pur essendo utili, potenti e ancora efficaci in molti ambiti — non sono più sufficienti per descrivere le fondamenta del mondo fisico.

4. Oltre la Fisica

Per gran parte del XX secolo, la teoria quantistica è stata considerata come una teoria del mondo infinitamente piccolo —elettroni, atomi e particelle subatomiche. Era il meccanismo strano dietro le quinte, nascosto al mondo “ordinario” dalle rassicuranti regolarità del comportamento classico. Ma negli ultimi decenni, questa visione è andata progressivamente erodendosi. Stiamo iniziando a comprendere che i principi quantistici non si applicano solo a condizioni esotiche da laboratorio del mondo atomico e sub-atomico, ma potrebbero essere fondamentali per capire la vita, l’intelligenza naturale e l’informazione stessa.

Informazione e Computazione Quantistica

Forse l’idea unificante più profonda emersa negli ultimi decenni è che l’informazione stessa è una grandezza fisica, e che nel dominio quantistico si comporta in modi radicalmente nuovi. La teoria dell’informazione quantistica ci ha fornito strumenti per descrivere come l’informazione possa essere immagazzinata, trasmessa e protetta in sistemi che obbediscono alle leggi quantistiche [7]. Da qui derivano tecnologie come la crittografia quantistica, in linea di principio, immune alle intercettazioni —non perché sia troppo complessa da violare, ma perché qualsiasi tentativo di osservazione altera irreversibilmente il sistema.

Nella memoria quantistica e nelle reti quantistiche, si intravede il futuro della comunicazione —non solo più veloce o più sicura, ma costruita su principi fondamentalmente nuovi di coerenza, entanglement e contestualità.

Prendiamo ad esempio la computazione quantistica. A differenza dei computer classici, che processano l’informazione come sequenze di 0 e 1, i computer quantistici utilizzano qubit — i bit quantistici possono esistere in sovrapposizioni di stati. Ancora più potente è il fatto che i qubit possono essere entangled, cioè correlarsi in modi che nessun sistema classico può replicare. Il risultato è una forma di calcolo che non segue un singolo percorso decisionale, ma esplora simultaneamente molteplici percorsi, con l’interferenza quantistica che guida il risultato finale.

Non si tratta semplicemente di “computazione più veloce”. È un paradigma qualitativamente diverso di problem solving, adatto all’ottimizzazione, alla simulazione complessa, alla citata crittografia [8] e persino a nuove forme di intelligenza artificiale.

Biologia Quantistica

Nelle scienze della vita è in corso una rivoluzione silenziosa. La biologia quantistica suggerisce che gli effetti quantistici —un tempo ritenuti troppo fragili per il mondo caldo e umido della cellula— possano in realtà giocare un ruolo in alcuni dei processi fondamentali della vita. Esperimenti suggeriscono la presenza di coerenza quantistica nella fotosintesi, dove l’energia sembra essere trasferita tra molecole non tramite salti casuali, ma attraverso schemi d’interferenza ondulatoria che ottimizzano il flusso energetico [9].

Allo stesso modo, nell’olfatto, il tunneling quantistico potrebbe consentire ai recettori di distinguere tra molecole non solo in base alla forma, ma anche in base allo spettro vibrazionale [10].

In modo ancora più controverso, alcuni hanno proposto che la cognizione stessa possa coinvolgere processi quantistici, sebbene queste idee rimangano estremamente interessanti e oggetto di intenso dibattito [11] [12].

Ben prima di molti di questi risultati sperimentali, il lavoro teorico pionieristico di Emilio Del Giudice e Giuseppe Vitiello ha posto fondamenta concettuali cruciali. Basandosi su un modello di teoria quantistica dei campi 2, essi hanno proposto che i campi elettromagnetici coerenti svolgano un ruolo fondamentale nell’auto-organizzazione biologica, in particolare nell’acqua. La loro ricerca ha introdotto il concetto di domini di coerenza, ovvero regioni nell’acqua liquida in cui le molecole oscillano in fase grazie a correlazioni a lungo raggio, dando origine a comportamenti collettivi che vanno oltre le descrizioni classiche.

Nel loro articolo del 1995 [13], Del Giudice e Preparata sostenevano che le strutture biologiche possano emergere attraverso interazioni mediate da campi, con l’acqua che agisce non solo come solvente passivo, ma come mezzo quantistico attivo in grado di sostenere coerenza nei sistemi cellulari.

Allo stesso tempo, per esempio in [14], Giuseppe Vitiello ha esplorato come la coerenza quantistica e la rottura spontanea di simmetria possano essere alla base non solo dell’ordine biologico, ma anche della memoria e della cognizione, sottolineando l’importanza di un approccio campo-teorico nello studio dei sistemi viventi.

Il punto cruciale è però questo: la vita, nelle sue espressioni più sofisticate, potrebbe sfruttare le strutture quantistiche non nonostante la loro fragilità, ma proprio per la loro capacità di connessione sottile e coordinazione efficiente — caratteristiche che rispecchiano i comportamenti non-classici osservati nei sistemi quantistici. In quest’ottica, la biologia non resisterebbe alle leggi quantistiche, ma le esprimerebbe in forme nuove ed emergenti.

Teoria Quantistica delle Decisioni

In risposta a ciò, sono stati sviluppati modelli quantistici della cognizione [15] e della presa di decisione, in cui gli stati mentali sono rappresentati in spazi di Hilbert, e le scelte emergono attraverso proiezioni, analoghe alle misurazioni quantistiche. Questi modelli hanno spiegato con successo anomalie come gli effetti d’ordine nei sondaggi, le fallacie di congiunzione e disgiunzione, e le violazioni del principio della scelta sicura (sure-thing principle), dove la teoria classica delle probabilità fallisce.

Ciò che rende potente questo approccio non è l’idea letterale che il cervello sia un computer quantistico, ma piuttosto il fatto che le strutture matematiche della teoria quantistica offrono un linguaggio migliore per modellare la cognizione sensibile al contesto.

Questa linea di ricerca suggerisce che le caratteristiche fondamentali della teoria quantistica —sovrapposizione, contestualità, entanglement— possano offrire non solo intuizioni sul mondo fisico, ma anche sulla struttura del pensiero, del giudizio e della percezione, aiutando a colmare il divario tra modelli formali e la ricchezza dell’esperienza umana.

5. Un Cambiamento di Metafora: Dalle Macchine ai Sistemi

Come abbiamo sostenuto, la metafora dominante per comprendere il mondo è stata quella della macchina. La natura è stata immaginata come un insieme di parti: ingranaggi, leve e ruote — ognuna con una funzione, ognuna che agisce in modo indipendente, tutte coordinate da regole esterne. Questa immagine, ispirata dal successo della meccanica classica, ha plasmato non solo la scienza, ma anche le nostre tecnologie, economie, istituzioni e, in ultima analisi, il nostro modo di comprenderci come esseri umani.

Ma la teoria quantistica ci costringe a pensare in modo diverso. Essa rivela un mondo non composto da parti isolate, ma da relazioni, processi e schemi di entanglement. Le entità, nella teoria quantistica, non esistono in stati fissi e autosufficienti, ma in stati di potenzialità — stati che sono definiti in relazione ad altri sistemi, in contesti specifici, e che cambiano quando quei contesti cambiano.

Questo cambiamento non è solo accademico. Rappresenta una trasformazione profonda nel nostro modo metaforico di pensare il mondo [16] — dal pensiero per parti a quello per interi, dalla causalità alla correlazione, dal controllo all’interazione. Il pensiero quantistico ci invita a sostituire la metafora della macchina con quella del sistema: una rete di interdipendenze, cicli di retroazione e comportamenti emergenti [17]. In questi sistemi, il tutto è più della somma delle parti, e comprendere una parte richiede di comprendere la rete a cui appartiene.

Dalla Fisica alla Pratica Sistemica

Nel nostro tempo, questo cambiamento di metafora non è più un’opzione: è una necessità urgente. Le crisi che affrontiamo oggi — cambiamento climatico, perdita di biodiversità, disuguaglianza globale, declino sistemico della salute mentale, tensioni geopolitiche — non sono problemi di componenti difettosi, ma di interconnessioni fragili. Sono i sintomi di una civiltà che ha trattato il mondo come modulare, scomponibile e dominabile. Ma il pianeta, proprio come il mondo quantistico, non è classico.

La sostenibilità, ad esempio, non può essere progettata attraverso interventi lineari. Richiede un pensiero sistemico: riconoscere i feedback, le soglie, le correlazioni a lungo raggio. Gli ecosistemi non obbediscono a un comando centrale: si auto-organizzano. Così devono fare le nostre strategie per la salute del pianeta e la governance globale.

Analogamente, nella salute mentale, la ricerca riduzionista di cause isolate ha spesso fallito nel cogliere la complessità dell’esperienza umana. Traumi, cognizione, emozioni e ambiente formano reti di feedback il cui comportamento assomiglia più a sistemi non lineari e probabilistici che a catene classiche di causa-effetto. Ciò apre la strada a nuove modalità di trattamento, più umane e delicate.

Persino in economia, l’illusione di agenti indipendenti che ottimizzano la propria utilità sta lasciando il posto a una visione più ricca: una in cui contesto, storia e intreccio delle scelte modellano il comportamento. I mercati non sono orologi — sono ecosistemi adattivi e dinamici.

E nella governance e nella collaborazione, la logica classica dei giochi a somma zero — dove il guadagno di uno è la perdita di un altro — si sta dimostrando disastrosamente inadeguata. Viviamo in un mondo entangled, in cui nessuna nazione, istituzione o specie opera davvero in isolamento. Quello che la teoria quantistica suggerisce, nel modo più profondo, è che l’indipendenza è un’illusione, e che il vincolo reciproco è una condizione per la coerenza, non una limitazione.

Un Nuovo Sistema Operativo per la Civiltà

Accogliere questo cambiamento richiede più della sola conoscenza scientifica: richiede un cambiamento nello stile cognitivo, nella progettazione istituzionale e nell’immaginazione culturale. I nostri modelli, le nostre politiche e le nostre metafore devono riflettere una realtà in cui ogni osservatore conta, i confini sono fluidi, e la stabilità nasce dall’interazione, non dall’isolamento.

Questa non è un’invocazione al misticismo, ma un appello a un realismo più profondo — un realismo che prende sul serio l’entanglement, l’emergenza e l’interdipendenza. Nell’era della complessità, il pensiero quantistico offre più di una teoria del microscopico: offre una base concettuale su come vivere, pensare e governare in un mondo interconnesso.

6. Quindi, il mondo è quantistico?

Abbiamo visto come la teoria quantistica metta in discussione le fondamenta del pensiero classico e ispiri nuovi paradigmi in molte discipline — dalla computazione alla biologia, dalla cognizione alla governance. Ma in mezzo a questa crescente influenza, rimane una domanda importante e profondamente umile: il mondo è intrinsecamente quantistico?

Non è una domanda a cui esiste una risposta definitiva. Da un certo punto di vista, la teoria quantistica è indiscutibilmente il più riuscito modello predittivo nella storia della scienza. Sottende il comportamento della materia e dell’energia a livello atomico e subatomico, alimenta i nostri semiconduttori, i laser, le tecnologie di imaging medico e supera i test sperimentali con una precisione straordinaria.

Ma la meccanica quantistica descrive davvero il mondo “così com’è”? O è semplicemente lo strumento migliore che abbiamo attualmente per organizzare le nostre osservazioni? Questo rimane un argomento di dibattito profondo e legittimo.

Alcuni sostengono che la teoria quantistica sia universale, che si applichi a tutti i sistemi fisici, indipendentemente dalla scala. In questa visione, il mondo classico emerge come un’approssimazione — un limite della dinamica quantistica quando si trascurano gli effetti di interferenza. Questa prospettiva è supportata da evidenze sperimentali sempre più numerose che mostrano come fenomeni quantistici come la sovrapposizione e l’entanglement possano essere mantenuti in sistemi sempre più grandi e complessi, sfumando la distinzione tra classico e quantistico.

Altri ritengono invece che la meccanica quantistica sia incompleta — un limite a bassa energia o a risoluzione grossolana di una teoria più profonda e ancora sconosciuta. Approcci alla gravità quantistica [18] , come la teoria delle stringhe [19] o la constructor theory [20] suggeriscono che spazio, tempo e forse anche la stessa meccanica quantistica possano essere fenomeni emergenti, e non fondamentali. Altri ancora esplorano modelli ontologici in cui causalità, informazione o persino la coscienza giocano un ruolo nella struttura quantistica della realtà.

E poi ci sono le domande più sfidanti, quelle che attraversano tutte le discipline: “Quantistico” è solo un’etichetta che descrive la materia, o è una logica di interazione, un principio di organizzazione che diventa utile ogni volta che i sistemi diventano complessi, relazionali e auto-referenziali? Le idee quantistiche possono applicarsi non solo a particelle e campi, ma anche a ecosistemi, economie e menti?

Queste domande rimangono aperte, nonostante le posizioni personali di ciascuno. Ma una conclusione diventa sempre più difficile da evitare: il mondo non è classico. Le assunzioni che definivano la fisica classica — località, separabilità, oggettività — non valgono ai livelli più profondi della realtà. Che il mondo sia quantistico o qualcosa di ancora più sottile, non è certamente ciò che il pensiero classico aveva presunto.

E questa consapevolezza ha implicazioni profonde. Significa che i nostri modelli — della natura, della società, della conoscenza e persino dell’identità personale — devono evolversi. Se l’universo non è una macchina fatta di parti separate, ma una rete di relazioni dinamiche, come potrebbero cambiare il nostro modo di pensare, progettare e vivere per riflettere questa realtà? Cosa accade quando costruiamo tecnologie, istituzioni e culture che prendono interdipendenza, contestualità, auto-organizzazione e coerenza come principi fondamentali?

Potremmo non conoscere ancora la teoria finale. Ma viviamo già in un altro mondo — uno che ci invita a un nuovo modo di vedere, e di essere.

7. Ripensare la Realtà

Per costruire il futuro, dobbiamo iniziare rivisitando la storia che ci raccontiamo sul mondo. E si scopre che quella storia non è più la storia delle macchine.

Viviamo in un momento di svolta — non solo nella scienza, ma nella visione generale del mondo. La narrazione classica, pur con tutti i suoi successi passati, non è più sufficiente. Ci ha dato chiarezza, controllo, calcolabilità. Ma ci ha anche lasciato in eredità frammentazione, sfruttamento e un’illusione pericolosa di separazione — tra di noi, dal pianeta, e dalla struttura più profonda della realtà stessa.

La teoria quantistica, con tutti i suoi paradossi e la sua profondità, ci invita a rimettere in discussione ciò che diamo per scontato: che i sistemi possano essere isolati, che le cause agiscano in linea retta, che gli osservatori siano separati, che la certezza sia lo standard aureo della conoscenza. Queste assunzioni un tempo ci hanno servito. Ora ci limitano.

Ripensare la realtà non è un esercizio astratto, è un atto necessario. I sistemi in cui viviamo oggi — ecologici, economici, sociali e tecnologici — sono tutti interconnessi. Il loro comportamento non può essere compreso, tanto meno guidato, attraverso il ragionamento lineare o il controllo classico. Dobbiamo imparare a pensare in termini di emergenza, coerenza, contesto e intelligenza relazionale.

E questo non è solo compito degli scienziati. È responsabilità di leader, progettisti, educatori, decisori politici, imprenditori e visionari in ogni campo. Se il mondo non è fatto di cose, ma di processi e relazioni, allora tutto ciò che progettiamo — dalle città alle regole sociali, dagli algoritmi alle alleanze — dovrebbe riflettere questa realtà.

Pensare in modo quantistico non significa solo accettare l’incertezza. Significa riconoscere che il significato è contestuale, che il “tutto” non è separato dalle parti e che il futuro è intrecciato con il passato [21].

La rivoluzione non è solo tecnologica. È epistemica. È culturale. È una transizione di fase della nostra Civiltà.

Essa comincia raccontando una nuova storia della realtà — una storia che rifletta il mondo in cui ora sappiamo di vivere e il futuro che abbiamo ancora il potere di plasmare.

Bibliografia

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[19] Smolin, L. (2006). The Trouble with Physics. Boston: Houghton Mifflin.

[20] Deutsch, D. (2012). Constructor Theory. arXiv preprint arXiv:1210.7439. Disponibile su: https://doi.org/10.48550/arXiv.1210.7439

[21] Silvestrini, P. (2022). La Fisica Sincronica. Youcanprint. ISBN: 9791220371797.

Fonte