Il demone di Laplace.

Può esistere, secondo le leggi della fisica, un’intelligenza tale da essere in grado di conoscere con esattezza qualunque cosa passata e futura?

Lanciate una pallina da tennis davanti a voi: questa descriverà un moto parabolico, salendo fino al raggiungimento della sommità della sua traiettoria, per poi cadere a terra per via della gravità. Secondo le leggi della fisica che regolano questo moto, conoscendo l’esatta posizione iniziale della pallina e la sua velocità di lancio, posso determinare precisamente il punto in cui la pallina toccherà il suolo, la velocità e l’angolo di impatto, oltre che il tempo di volo durante il quale la pallina è rimasta in aria. Tutto questo senza neanche dover lanciare la pallina per davvero. Questo è il grande potere predittivo delle leggi fisiche e della matematica che ne sta alla base.

Se poi decidessi di effettuare realmente l’esperimento, ecco che l’esperienza andrebbe a confermare la mia predizione teorica e tutto si comporterebbe in natura come da copione. Ora, ci possono essere delle piccole variazioni tra quanto previsto e quanto accaduto davvero con l’esperimento ma questo è dovuto al fatto che, nel mio modello teorico (quindi nelle equazioni che ho usato per eseguire i calcoli), ho trascurato qualche effetto oppure la causa è da ricercare nel fatto che, durante l’esecuzione dell’esperimento, qualche variabile (come ad esempio la velocità iniziale di lancio della pallina) ha assunto, per ragioni casuali, un valore leggermente diverso da quello previsto.

È possibile però fare di più: si può anche dalle condizioni finali (ad esempio dalla velocità di impatto al suolo della pallina) risalire alle condizioni iniziali e capire esattamente che cosa è accaduto in un momento precedente nel tempo rispetto a quanto osservato. Non è quindi solo possibile sapere che cosa accadrà in futuro ma è anche possibile ricostruire il passato.

Tutte le leggi della fisica classica possiedono questa caratteristica di predizione e di ricostruzione storica; si parla quindi di fisica deterministica, ed è in parte la fisica che viene insegnata nelle scuole superiori.

"La fisica deterministica permette di predire il futuro e ricostruire il passato."

Ora immaginate di essere uno scienziato dell’Ottocento: la fisica che conoscete è tutta di tipo deterministico. Ecco che allora non stupisce che sia sorta nella mente di un uomo la seguente idea: se esistesse un'intelligenza tale da conoscere in un certo istante di tempo la posizione e le condizioni di moto di ogni singola particella dell’Universo e tutte le leggi della fisica che lo governano, allora, per questo essere, sarebbe perfettamente possibile conoscere l’esatta condizione di ogni particella nel futuro e, allo stesso tempo, sapere con esattezza la condizione di ogni particella nel passato. L’uomo che ha dato vita a questo pensiero è #Laplace (1749-1827), matematico e fisico di primissimo ordine, che tanto ha contribuito allo sviluppo di queste due discipline al punto che ancora oggi, con la sua monumentale presenza, riempie intere pagine di ogni manuale di matematica e fisica in mano agli studenti di tutto il mondo.

All’essere straordinariamente intelligente immaginato da #Laplace è stato assegnato il nome (di stampo un po’ sensazionalistico) di “Demone di Laplace”. Il demone dunque sarebbe in grado di sapere con precisione quello che accadrà ad ogni essere umano in ogni angolo del mondo il 23 marzo del 2151, avrebbe la facoltà di ricostruire l’esatto movimento dei pugnali che si conficcarono nel corpo di Cesare nel Senato Romano durante le Idi di marzo del 44 a.C. e ci potrebbe dire dov’è stato davvero seppellito Alessandro Magno. Non si sta parlando di poteri di chiaroveggenza o di connessione con le anime dei morti ma di applicazione di leggi fisiche matematicamente dimostrare e validate dall’esperienza.

Si potrebbe dire che #Laplace abbia, di fatto, descritto una mente divina partendo da una analisi di carattere scientifico piuttosto che teologico; oggi forse, verrebbe più da pensare ad un demone in forma di super-computer, in grado di elaborare un numero di informazioni così paurosamente elevato da poter di fatto comportarsi come l‘ipotetica intelligenza immaginata da #Laplace. Ma è davvero possibile fare qualcosa del genere? Il fatto che non siamo ancora riusciti a costruire il nostro demone è solo dovuto al fatto che non siamo ancora in possesso di una tecnologia così evoluta o potente? Saremo capaci in futuro di possedere un demone in grado di conoscere qualunque cosa in ogni istante di tempo, che possa essere interrogato come gli antichi oracoli ma che, a differenza loro, potrebbe fornirci delle risposte esatte sul nostro futuro e che potrebbe permetterci di riscrivere, con una precisione di dettagli inimmaginabile, i nostri libri di storia?

"Le leggi della meccanica quantistica ci dicono che il demone di Laplace non potrà mai esistere."

La risposta purtroppo è no; il demone di Laplace non esisterà mai e la motivazione sta nella stessa fisica che spinse #Laplace a immaginarlo ma va ricercata nelle leggi di quella fisica che #Laplace non ebbe occasione di conoscere in quanto scritte in un’epoca a lui successiva. Mi riferisco in particolare alle leggi che regolano lo strano mondo della meccanica quantistica, scritte nel Novecento. Il micromondo delle particelle subatomiche non rispetta esattamente le leggi deterministiche che aveva in mente #Laplace: gli elettroni, i protoni e tutte la altre particelle subatomiche non hanno un comportamento così prevedibile come quello della pallina da tennis ma seguono leggi diverse governate dal caso. Nel mondo delle particelle ci sono fenomeni che non avvengono con assoluta certezza secondo degli schemi ben determinati ma possono avvenire con una certa probabilità; si è così passati dalla fisica della certezza alla fisica del possibile. Anche l’immensa e divina intelligenza del demone non avrebbe chance di conoscere con esattezza la collocazione nello spazio e la velocità di ogni singola particella dell’Universo in qualunque istante di tempo passato e futuro, perché sono le stesse leggi della natura che glielo impedirebbero.

Se #Laplace fosse stato un contemporaneo dei fisici quantistici e avesse quindi lavorato nella prima metà del Novecento accanto a nomi come Bohr, Heisenberg o Schrödinger (solo per citare i più illustri), non avrebbe mai concepito l’idea del suo demone perché avrebbe saputo che la sua esistenza sarebbe stata negata dalle stesse leggi della Natura che gli uomini stavano scoprendo in quegli anni.

Peccato. In fondo l’idea di #Laplace era davvero affascinante. Per lungo tempo gli uomini ci hanno creduto ma oggi dobbiamo arrenderci all’evidenza; che ci piaccia o meno il demone di #Laplace è solo più un vecchio mito che appartiene al passato.