Rimini, 25 agosto 2025 – Cento anni fa, nel cuore di un’epoca di grande fermento intellettuale, nasceva la meccanica quantistica, una delle più straordinarie e radicali rivoluzioni scientifiche della modernità. Non fu l’opera di un singolo genio isolato, ma il risultato di un dialogo tra alcune delle menti più brillanti del Novecento: da Heisenberg a Schrödinger, da Dirac a Pauli. Nel giro di pochi anni – tra il 1925 e il 1928 – si gettarono le fondamenta di una nuova fisica capace di descrivere i fenomeni del mondo subatomico con una precisione mai raggiunta prima. Oggi, a distanza di un secolo, quelle leggi continuano a sorprendere e a interrogare, tanto che le Nazioni Unite hanno proclamato il 2025 ”Anno Internazionale della Scienza e della Tecnologia Quantistica”. Un invito a riflettere non solo sul valore scientifico, ma anche sull’impatto culturale di questa disciplina che ha cambiato la nostra comprensione della realtà oltre che le applicazioni tecnologiche che derivano da questa conoscenza sono oggi importantissime. Il Meeting di Rimini ha raccolto questa sfida con l’incontro “Alla scoperta delle leggi fondamentali della natura: lo stupefacente mondo quantistico”, che ha visto dialogare due protagonisti di rilievo internazionale, Stefano Forte, professore di Fisica Teorica all’Università degli Studi di Milano, e Maria Ubiali, professoressa di Fisica Teorica delle Particelle all’Università di Cambridge, guidati nella conversazione da Marco Bersanelli, professore di Fisica e Astrofisica all’Università di Milano.
Oltre il senso comune: il mondo quantistico
«Il tipo di ordine che regna nel mondo subatomico è qualcosa di stupefacente», ha introdotto Bersanelli. La fisica quantistica, infatti, non si adatta al nostro modo abituale di visualizzare la realtà. Nel mondo delle particelle elementari – protoni, neutroni, quark, gluoni – le leggi della fisica classica si infrangono. «È come se la natura ci obbligasse ad aprire la mente», ha sottolineato il moderatore, «a un livello di realtà che sfugge al senso comune». Per spiegare questa rivoluzione, Maria Ubiali ha condotto il pubblico in un viaggio che ha preso avvio dalla fine dell’Ottocento. «All’epoca – ha ricordato – tutto sembrava già compreso. Maxwell nel 1873con la teoria dell’elettromagnetismo aveva unificato i fenomeni dell’elettricità, del magnetismo e della luce con quattro equazioni di straordinaria bellezza. Michelson ,colui che ha misurato la velocità della luce,dichiarava che ormai restava solo da applicare rigorosamente i principi già noti. Eppure, “la realtà ci ha sorpreso ancora una volta». Gli esperimenti mostravano fenomeni inspiegabili: la luce, pensata come onda, iniziava a comportarsi come particelle; gli elettroni, ritenuti corpuscoli, mostravano comportamenti ondulatori. La celebre dualità onda-particella sconvolgeva le certezze. Ubiali ha proposto un’immagine efficace: «Se due palline da biliardo si scontrano, nella fisica classica l’esito è sempre lo stesso, dato un identico punto di partenza. Ma in un biliardo quantistico ogni urto apre un ventaglio di possibilità. Il risultato non è deterministico, ma probabilistico. Ogni volta può accadere qualcosa di diverso, all’interno di uno spettro di probabilità rigorosamente descritto dalle leggi quantistiche».
Il principio di indeterminazione e l’energia che crea materia
Tra i concetti più rivoluzionari vi è il principio di indeterminazione di Heisenberg: più si misura con precisione la posizione di una particella, meno si conosce la sua velocità, e viceversa. «C’è un limite intrinseco nella realtà stessa», ha spiegato Ubiali, «un errore ineliminabile, che non dipende dagli strumenti ma è scritto nella natura». Ancora più sorprendente è ciò che avviene quando si uniscono relatività e meccanica quantistica. «Nel biliardo quantistico – ha proseguito la docente di Cambridge – lo scontro tra particelle può generare nuove particelle, perfino più pesanti di quelle iniziali. È la famosa equazione di Einstein, E=mc²: l’energia può trasformarsi in materia. Non è fantascienza: lo osserviamo ogni giorno negli acceleratori di particelle come LHC o BIG_BANG MACHINE del CERN di Ginevra». Attraverso video e immagini del Large Hadron Collider, Ubiali ha mostrato come due protoni lanciati a velocità prossime a quella della luce possano generare centinaia di nuove particelle. «Ogni collisione è diversa dall’altra», ha aggiunto, «e solo un numero immenso di osservazioni consente di ricostruire l’ordine nascosto in questo caos apparente».
L’entanglement: il mistero che inquietava Einstein
Se già questi aspetti sembrano sfidare il buon senso, c’è una proprietà della meccanica quantistica che Einstein non accettò mai: l’entanglement, l’intreccio. Stefano Forte ha raccontato con passione questo fenomeno. «Ogni particella elementare – ha spiegato – possiede uno spin, come se ruotasse su se stessa. Ma quando due particelle elementari nascono insieme, il loro spin è intrecciato: se una gira in senso orario, l’altra gira in senso antiorario. Non solo: questo legame resta vero anche se le particelle si allontanano a distanze enormi». Einstein definì questa idea «un’azione spettrale a distanza», convinto che la teoria fosse incompleta. Eppure gli esperimenti, a partire dagli anni ’80, hanno confermato che l’entanglement esiste davvero. «Significa – ha spiegato Forte – che le particelle non hanno proprietà definite prima della misura. È solo quando le osserviamo che assumono uno stato preciso, e nello stesso istante la particella gemella, anche se lontanissima, assume lo stato correlato. È un aspetto che sfida il nostro concetto di realtà, ma è stato verificato con rigore». Questa proprietà non è solo un enigma filosofico: è la base delle nuove frontiere tecnologiche come il calcolo quantistico e le comunicazioni ultra-sicure basate su criptografia quantistica.
Dalla curiosità alla tecnologia
Entrambi gli scienziati hanno sottolineato che le applicazioni più rivoluzionarie della fisica quantistica – transistor, semiconduttori, laser, computer quantistici – non furono previste all’inizio. «I padri della meccanica quantistica – ha osservato Ubiali – erano mossi dalla pura curiosità di conoscere. Non potevano immaginare che i loro studi avrebbero dato vita a tecnologie capaci di cambiare la vita quotidiana di miliardi di persone». Forte ha ricordato il paradosso delle ricerche apparentemente “inutili”: «A fine Ottocento nessuno avrebbe finanziato un progetto per rendere trasparente la pelle umana. Eppure, studiando scariche elettriche nel vuoto, Röntgen scoprì i raggi X. Così funziona la scienza: la ricerca di conoscenza apre strade imprevedibili, che poi diventano fondamentali per l’umanità».
Scienza, bellezza e mistero
Al di là delle applicazioni, il cuore della ricerca resta l’incontro con la bellezza della realtà. «Il fisico – ha detto Ubiali – è un artista che non sa disegnare. Noi rincorriamo equazioni eleganti, simmetrie profonde, che ci fanno intuire che la natura custodisce un ordine nascosto. Ogni scoperta è un’esperienza di stupore e umiltà». Forte ha citato il fisico Freeman Dyson: «L’elettrone non aspetta i nostri calcoli per sapere come comportarsi, eppure obbedisce alle nostre equazioni. È un mistero che neppure Einstein ha mai penetrato: perché la natura segue leggi matematiche così precise?». E ha concluso: «Questa comprensibilità matematica della realtà è uno dei misteri più affascinanti e la motivazione più profonda del nostro lavoro».
Una lezione di apertura e umiltà
Chiudendo l’incontro, Marco Bersanelli ha sottolineato come la fisica quantistica non sia solo una disciplina tecnica, ma un invito culturale più ampio: «La natura ci chiede di essere accolti per quello che è, anche quando non corrisponde ai nostri schemi. La meccanica quantistica ci ricorda che non possiamo mai racchiudere la realtà dentro un preconcetto: dobbiamo osservare, accogliere, lasciarci sorprendere». Una lezione che va oltre i laboratori e le aule universitarie, toccando la dimensione stessa della conoscenza umana: «Ordine e imprevedibilità, legge e creatività – ha detto Bersanelli – convivono nella struttura del cosmo. E ci ricordano che l’intelligenza umana cresce solo quando si apre con umiltà e gratitudine al mistero della realtà».
Sostenere il Meeting, luogo di dialogo e conoscenza
Come in ogni incontro del Meeting, non è mancato l’invito a sostenere l’evento. «Ogni donazione – è stato ricordato – è un mattone per continuare a costruire luoghi di dialogo, conoscenza e apertura mentale come quello di oggi. Lungo la fiera si trovano i punti Dona Ora contrassegnati da un grande cuore rosso».
Conclusione
L’incontro “Alla scoperta delle leggi fondamentali della natura: lo stupefacente mondo quantistico” ha mostrato come la fisica quantistica, pur nata da domande di pura conoscenza, non solo abbia trasformato la tecnologia ma continui a interpellare la cultura e la visione dell’uomo. Una scienza che, nell’osservare la realtà con stupore, apre spazi di meraviglia e invita ad accogliere il mistero che si cela nel cuore stesso della natura.
