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Determinismo fisico e processi di Entanglement Quantistico

«Accadimenti» ed «eventi». Sembra un gioco di parole, anzi sono sinonimi. Tuttavia, di seguito assegneremo a tali termini significati differenti in relazione al principio di causalità che il building-block della fisica (si pensi alla Relatività Speciale in cui i processi fisici si realizzano nel cono-luce attraverso una concatenazione di «eventi». Incidentalmente, si parla di "regione causalmente connessa".). Di contro, gli «accadimenti» sono simultanei e caratterizzano i processi di Entanglement quantistico.

Immaginiamo un enorme puzzle, in cui pezzi sono distribuiti in maniera disordinata che poi magicamente si incasellano spontaneamente. Questa è un'ottima metafora per comprendere l'entanglement anche se i singoli pezzi nella realtà possono essere lontani anni luce. L'importante è però, il significato che emerge dal disegno del puzzle. I pezzi comunicano attraverso una "causalità orizzontale", cioè esiste un «principio di causa ed effetto praticamente istantaneo» (da non prendere proprio alla lettera, altrimenti si viola la Relatività speciale). Contropposto a questo troviamo il classico principio di causalità "verticale" ossia distribuito nel tempo (PRIMA la causa, DOPO l'effetto).
La causalità orizzontale ci dà una "istantanea" della configurazione di universo, e potrebbe essere proprio quest'ultima ad agire da START UP per l'effettiva evoluzione DINAMICA dell'universo, nel framework della causalità verticale (e la Relatività è salva).
In poche parole, causalità orizzontale e causalità verticale altro non sono che due aspetti diversi di un medesimo processo di evoluzione dinamica/temporale. Sono i paradigmi utilizzati a separarli fino a renderli incompatibili.

Approfondiamo la questione:

Il principio di causalità in meccanica classica non relativistica

In sostanza, il principio di causalità esprime l'evoluzione dinamica di una grandezza deterministica x(t) che risolve un problema di Cauchy del tipo:

Nella maggior parte dei casi, l'ordine massimo dell'operazione di derivazione è n=2. I valori assunti da x in un generico istante t sono univocamente determinati dallo stato iniziale che per n=2 è rappresentato dalla coppia ordinata (u0,u1). Per fissare le idee, la grandezza x può essere l'ascissa di una particella di massa m che compie un moto unidimensionale in una regione sede di un campo di forze F(t,x,x') per cui l'equazione differenziale del predetto problema di Cauchy esprime matematicamente il secondo principio della dinamica

Il principio di causalità in meccanica classica relativistica

Rimandiamo a quest'articolo.

Il principio di causalità in meccanica quantistica non relativistica

Per un sistema quantistico non relativistico S_q, l'evoluzione dinamica è governata dall'equazione di Schrödinger dipendente dal tempo, che in forma operatoriale si scrive:

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Entanglement Quantistico ed entropia

Abbiamo avuto più volte occasione di asserire che attraverso processi di Entanglement Quantistico non è possibile trasmettere informazione. Fondamentalmente, ciò è dovuto al fatto che la trasmissione di "informazione" richiede un trasferimento di energia, e quest'ultimo non può avvenire a velocità superluminale, come stabilito dalla Relatività Speciale.
A questo punto, sorge spontanea la domanda: «Qual è il ruolo dell'entropia, visto che parliamo di "informazione"?».
La questione è maledettamente spinosa, per cui procediamo per gradi facendo riferimento al testo del fisico Pagels - Il codice cosmico.
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