E se Le dicessi che esiste un argomento scientifico serio, sostenuto da un premio Nobel per la fisica, secondo cui l'universo in cui Lei si trova in questo momento potrebbe somigliare più a un videogioco che a un luogo fisico? Non una metafora. Non fantascienza. Un'idea vera, sottoposta a revisione paritaria e verificata sperimentalmente, che ha lasciato alcune delle menti più brillanti della storia a fissare il soffitto alle tre di notte.
È esattamente ciò che Tom Bilyeu esplora nel suo affascinante video su YouTube, «Nobel Prize Just Given for Proving the Universe isn’t Real». Bilyeu, noto per aver fondato Impact Theory e per aver intervistato alcuni dei pensatori più acuti del mondo, sostiene che le recenti scoperte della fisica quantistica non si limitano a piegare le regole della realtà. Potrebbero fare a pezzi l'intero regolamento.
Si prenda un caffè, si sieda e si metta a Suo agio. Le cose stanno per diventare gloriosamente strane.
Le due regole che tutti diamo per vere
Prima di mettere in discussione qualcosa, bisogna capire che cosa si sta mettendo in discussione. La nostra esperienza quotidiana del mondo poggia su due presupposti così ovvi che la maggior parte delle persone non si accorge nemmeno di darli per scontati.
Il primo è la localitàDefinizione di Mechane: Il presupposto che qualcosa possa essere influenzato solo da ciò che ha immediatamente intorno: per agire su qualcosa di lontano bisogna attraversare la distanza. La realtà, si scopre, non vi obbedisce del tutto. Il link apre la voce completa del glossario.. È l'idea che le cose possano essere influenzate soltanto da altre cose vicine a loro. Il Suo caffè si raffredda perché l'aria intorno è fresca, non per qualcosa che accade dall'altra parte del pianeta. Se vuole agire su qualcosa all'altro capo della città, deve andarci, oppure mandare un messaggio che impiega tempo ed energia per arrivare. La distanza è una barriera reale. Gli oggetti sono cose autonome e indipendenti, che interagiscono soltanto con ciò che hanno immediatamente intorno. Semplice. Ovvio. Non ci pensiamo nemmeno.
Il secondo è il realismoDefinizione di Mechane: Il presupposto che gli oggetti abbiano proprietà definite che qualcuno li osservi o no: che la Luna sia lassù anche quando nessuno la guarda. Gli esperimenti quantistici lo rendono più difficile da difendere. Il link apre la voce completa del glossario.. È l'idea che gli oggetti esistano in uno stato definito, che qualcuno li guardi o no. La sedia nell'altra stanza non svanisce quando Lei esce. La Luna è lassù stanotte, che Lei le dia un'occhiata o no. La realtà è continua, oggettiva e permanente. Non ha bisogno che Lei la osservi per esistere.
Insieme, queste due idee sono il fondamento su cui gli esseri umani comprendono ogni cosa. E secondo decenni di esperimenti sempre più inattaccabili, sono sbagliate entrambe.
Ciò che un motore di gioco ha insegnato a un fondatore sulla realtà
Uno dei momenti più insoliti del video di Bilyeu arriva quando racconta di aver costruito il suo primo videogioco. Quando si progetta il mondo di un gioco, ci si trova davanti a una decisione ingegneristica fondamentale: tutti gli oggetti di quel mondo esistono per intero, in modo permanente e in ogni dettaglio, in ogni momento, che un giocatore sia nei paraggi o no? Oppure si renderizza e si calcola soltanto ciò che il giocatore sta effettivamente guardando in un dato istante?
Ogni motore di gioco serio sceglie la seconda strada, e per una buona ragione. Mantenere ogni singolo oggetto di un vasto mondo di gioco pienamente reale e costantemente tracciato richiederebbe una potenza di calcolo tale da fondere l'hardware. Il costo computazionale è semplicemente proibitivo. Così, invece, gli oggetti che nessuno osserva esistono soltanto come potenziale, come una sorta di probabilità matematica in attesa di risolversi in qualcosa di concreto nel momento in cui un giocatore ha bisogno di vederli o di interagire con loro.
Lo immagini come uno spettacolo teatrale in cui i macchinisti costruiscono la scena successiva soltanto mentre il pubblico guarda quella in corso. Nulla esiste in ogni dettaglio finché non serve.
Ecco la cosa che ha colpito tanto Bilyeu. In quello stesso motore di gioco, la distanza è un'illusione. Due oggetti che sembrano trovarsi agli estremi opposti di un vasto mondo di gioco sono, sotto l'immagine visibile, soltanto due dati posati l'uno accanto all'altro nella stessa memoria, elaborati dagli stessi chip. La separazione che si vede sullo schermo è una rappresentazione. Il calcolo vero avviene in un unico luogo. In un gioco, la località è qualcosa che si simula deliberatamente per rendere il mondo credibile.
E il nostro universo, a quanto pare, funziona allo stesso modo.
La particella che non riusciva a decidersi
Per capire perché i fisici abbiano cominciato a perderci il sonno, dobbiamo parlare di uno degli esperimenti più famosi della storia della scienza: l'esperimento della doppia fenditura.
Nel 1801 uno scienziato britannico di nome Thomas Young puntò un fascio di luce contro una barriera in cui erano state praticate due fenditure strette. Dietro la barriera c'era uno schermo. La sua domanda era semplice: la luce è un'onda o una particella? Se fosse stata fatta di particelle, sullo schermo sarebbero comparse due bande distinte, una dietro ciascuna fenditura. Se fosse stata fatta di onde, sarebbe comparsa una figura di interferenza, una serie di strisce chiare e scure alternate, come le increspature che si sovrappongono quando si lasciano cadere due sassolini in uno stagno nello stesso istante.
Il risultato? Figura di interferenza. Vincono le onde. Più tardi Einstein complicò le cose dimostrando che la luce arriva anche in pacchetti individuali chiamati fotoni, e per questo vinse il premio Nobel. I fisici si ritrovarono così con un vero paradosso: la luce sembrava essere sia un'onda sia una particella, a seconda di come la si guardava.
Poi arrivò il seguito che manda in tilt il cervello. Che cosa succede se si sparano i fotoni uno alla volta attraverso le due fenditure? Nessun gruppo, nessun fascio, soltanto una singola particella, sola, senza nient'altro intorno. Di sicuro la figura di interferenza dovrebbe sparire, perché per crearla servono onde che si sovrappongono. Una particella solitaria dovrebbe semplicemente passare per una fenditura e lasciare un unico segno.
Non è così. Anche sparando le particelle una alla volta, sullo schermo la figura di interferenza si forma lentamente. Il che significa che ogni singola particella, in qualche modo, è passata per entrambe le fenditure nello stesso momento e ha interferito con se stessa.
Si chiama sovrapposizioneDefinizione di Mechane: Lo stato in cui una particella quantistica contiene più possibilità insieme: non si trova segretamente in un punto che non abbiamo controllato, ma non ha davvero un unico stato definito finché qualcosa non la misura. Il link apre la voce completa del glossario.: una particella quantistica non ha una posizione definita finché qualcosa non la misura. Esiste come un'onda di probabilità distesa nello spazio, potenzialmente qui e potenzialmente là nello stesso tempo, finché l'universo non è costretto a decidersi per una sola risposta.
Com'era naturale, gli scienziati si posero la domanda ovvia: se ci limitiamo a guardare per quale fenditura passa davvero la particella, scopriremo che cosa sta succedendo realmente?
Così installarono un rivelatore. Nel momento in cui il rivelatore veniva acceso, la figura di interferenza scompariva del tutto. Due bande nette, esattamente come ci si aspetterebbe da particelle ordinarie. Si spegne il rivelatore, e la figura di interferenza ritorna. Lo si riaccende, e svanisce di nuovo. Il risultato è stato replicato migliaia di volte in laboratori di tutto il mondo. È sempre lo stesso.
L'universo sembra «decidersi» per uno stato definito solo quando l'informazione su quello stato viene registrata. Non si tratta nemmeno di un'osservazione cosciente. Non serve un essere umano con occhi e intenzioni. Qualsiasi interazione fisica che registri il percorso compiuto dalla particella fa collassare l'onda di probabilità in qualcosa di specifico. Nel momento in cui l'informazione esiste da qualche parte nel sistema, la particella viene renderizzata come reale.
«È come i giocattoli di Toy Story. Si comportano da oggetti inanimati quando ci sono gli esseri umani, ma prendono vita quando nessuno guarda.»
L'esperimento che è tornato indietro nel tempo
Se il risultato della doppia fenditura Le ha procurato un certo disagio, ciò che segue potrebbe farLe mettere in dubbio perfino quello che ha mangiato a colazione stamattina.
Negli anni Settanta il fisico John Archibald Wheeler propose una variante chiamata esperimento a scelta ritardata. L'idea era questa: e se si aspettasse che la particella sia già passata per le fenditure prima di decidere se osservarla?
Pensi a che cosa si sta chiedendo, in realtà. La particella ha già compiuto il suo viaggio. Ha già fatto quello che doveva fare, da onda o da particella. Ha finito. Adesso, a cose fatte, Lei lancia una moneta e decide se stava guardando oppure no. Questo cambia qualcosa?
Nel 2007 un gruppo di fisici in Francia eseguì l'esperimento con una precisione sufficiente per ottenere una risposta definitiva. Il risultato era, in una parola, impossibile. Quando i ricercatori sceglievano di osservare la particella dopo che era già passata per le fenditure, questa si era comportata, retroattivamente, come una particella durante il passaggio. Quando sceglievano di non osservarla, si era comportata, retroattivamente, come un'onda. La decisione presa dopo l'evento cambiava ciò che l'evento era stato.
Il presente, in qualche modo, ha allungato la mano all'indietro e ha riscritto il passato.
Non esiste una spiegazione meccanica, localmente reale, per tutto questo. L'unico quadro in cui ha un senso intuitivo è quello computazionale. Una simulazione non ha un passato fisso e permanente. Ha probabilità matematiche che si risolvono in una storia concreta solo quando lo stato attuale del sistema lo richiede. Se Lei sta misurando qualcosa in questo momento, la simulazione deve stabilire quale passato coerente avrebbe dovuto produrre questo presente. Scrive quella storia su richiesta. Il nostro universo, a quanto pare, fa esattamente questo.
Il Nobel che ha cambiato tutto
E ora arriviamo al pezzo forte. La prova che ha trasformato tutto questo da curiosità filosofica in fatto scientifico verificato.
Nel 1935 Einstein e i colleghi Boris Podolsky e Nathan Rosen pubblicarono un esperimento mentale pensato per dimostrare che la meccanica quantistica era incompleta. Il loro ragionamento era questo: la teoria quantistica prevede che due particelle possano entrare in uno stato di «entanglementDefinizione di Mechane: Quando due particelle sono legate così che misurarne una dica subito qualcosa dell'altra, a qualunque distanza: non tramite un segnale, ma perché si comportano come un unico sistema che la distanza non divide. Il link apre la voce completa del glossario.», cioè che le loro proprietà restino legate in modo permanente. Se se ne misura una, si sa all'istante qualcosa dell'altra, per quanto lontane siano. Se una ruota in un senso, l'altra deve ruotare nel senso opposto.
Einstein lo trovava assurdo. Perché funzionasse, o le particelle portavano con sé fin dall'inizio una sorta di istruzioni nascoste, concordate in anticipo, oppure misurarne una inviava in qualche modo un'informazione all'altra più veloce della luce, cosa che la sua stessa teoria della relatività ristretta vieta espressamente. Ne concluse che dovevano esistere variabili nascoste. La realtà doveva essere localmente reale. L'alternativa era troppo folle.
Nel 1964 il fisico John Bell capì come metterlo davvero alla prova. Dimostrò che, se le variabili nascoste esistevano, le misure su coppie di particelle entangled potevano essere correlate solo fino a un preciso tetto statistico. Se gli esperimenti avessero trovato correlazioni al di sopra di quel tetto, le variabili nascoste sarebbero state morte e sepolte. La realtà non sarebbe stata localmente reale. Einstein avrebbe avuto torto.
Cominciarono gli esperimenti. John Clauser lo verificò nel 1972. Alain Aspect chiuse le principali scappatoie negli anni Ottanta. Anton Zeilinger arrivò a usare la luce di stelle lontane centinaia di anni luce per fissare i parametri di misura, rendendo assurdamente inverosimile qualsiasi cospirazione preesistente. Ogni singola volta, le correlazioni superarono il tetto di Bell. Ogni volta, l'universo non si comportò come si comporterebbe un luogo localmente reale.
Nell'ottobre 2022 Aspect, Clauser e Zeilinger ricevettero il premio Nobel per la fisica per questo insieme di lavori. Scientific American titolò: «The Universe is Not Locally Real», l'universo non è localmente reale. Non è poesia. È la conclusione ufficiale della fisica sperimentale più rigorosa degli ultimi cinquant'anni.
Ciò che gli esperimenti premiati con il Nobel hanno dimostrato è che due particelle entangled ai capi opposti dell'universo non sono due oggetti separati che si mandano segnali. Sono un unico sistema, elaborato tutto insieme, e l'apparenza della distanza non è altro che una rappresentazione. Proprio come gli oggetti di un motore di gioco che sullo schermo sembrano lontani ma sono in realtà strutture di dati adiacenti, gestite dallo stesso processore.
«Nessuno può dire con certezza che il nostro universo sia una simulazione. Ma possiamo dire che si comporta esattamente come una simulazione.»
Il filosofo Nick Bostrom e la statistica che dovrebbe terrorizzarLa
Già nel 2003, molto prima che arrivasse uno qualsiasi di questi risultati da Nobel, il filosofo di Oxford Nick Bostrom pubblicò un argomento di pura probabilitàDefinizione di Mechane: L'argomento, formalizzato da Nick Bostrom, per cui se le civiltà avanzate sanno simulare in modo realistico menti coscienti, gran parte delle menti coscienti è probabilmente in una simulazione, non nella realtà di base. Il link apre la voce completa del glossario.. Da decenni la potenza di calcolo raddoppia all'incirca ogni due anni. Se la tendenza continua, anche rallentando drasticamente, le civiltà future saranno prima o poi in grado di eseguire simulazioni dettagliate di mondi interi, con abitanti coscienti che non hanno idea di essere simulati.
Se questo è anche solo possibile, sosteneva Bostrom, allora deve essere vera una di tre cose. O praticamente ogni civiltà si autodistrugge prima di raggiungere quella capacità, per una guerra, una pandemia, un'IA fuori controllo o qualche altra catastrofe. Oppure praticamente ogni civiltà che raggiunge quella capacità sceglie, per qualche ragione universale, di non eseguire mai alcuna simulazione. Oppure, quasi certamente, stiamo vivendo in una simulazione proprio adesso.
Ecco la matematica spietata che sta dietro la terza opzione. Se anche una sola civiltà sopravvive ed esegue un numero modesto di simulazioni, le menti coscienti simulate che crea supereranno di gran lunga quelle che vivono nella realtà di base, qualunque essa sia, da cui è partita l'intera catena. Si aggiunga la probabilità che le civiltà simulate all'interno di quelle simulazioni creino a loro volta le proprie, e il rapporto diventa vertiginoso. Il numero di realtà simulate si accumula come l'interesse composto. La probabilità che una data mente cosciente esista nell'unica realtà di base originaria tende a zero.
Elon Musk ha dichiarato pubblicamente che la probabilità di vivere nella realtà di base è di circa una su un miliardo. Non è l'opinione eccentrica di una celebrità. È il risultato diretto della logica di Bostrom.
Ciò che rende tutto questo particolarmente sbalorditivo è che Bostrom formulò il suo argomento sulla sola base della probabilità, anni prima che il Nobel confermasse che l'universo funziona esattamente secondo i principi computazionali che una simulazione richiederebbe. La filosofia e la fisica sono arrivate nello stesso punto da direzioni completamente diverse.
E dunque, che cosa significa tutto questo?
Ed è qui che la faccenda diventa davvero entusiasmante, anziché soltanto inquietante.
O viviamo dentro una simulazione costruita da un'intelligenza che opera a un livello molto superiore al nostro, oppure l'universo è di natura così profondamente computazionale che la distinzione tra una simulazione e la realtà pura e semplice si dissolve. Al livello più profondo, la realtà non sembra fatta di materia ed energia come ci hanno insegnato. Sembra fatta di matematica, di calcolo, di elaborazione dell'informazione. Come dice Bilyeu, a un certo punto, la differenza conta ancora?
Prima delle scoperte di Einstein, l'intera era atomica sarebbe sembrata pura magia. L'energia nucleare, la diagnostica per immagini, i satelliti GPS: per chi viveva appena un paio di generazioni prima, tutto questo sarebbe stato indistinguibile dalla stregoneria. Poi il quadro di riferimento è cambiato, e la magia è diventata ingegneria.
Se l'universo è computazionale nel profondo, la domanda diventa: quali cose che oggi sembrano impossibili potrebbero rivelarsi soltanto un altro problema di ingegneria, una volta capite meglio le regole? Che aspetto avrà l'era atomica di una civiltà consapevole della simulazione?
Già questa domanda merita di essere lasciata decantare per un po'.
Lasci pure vagare la mente
Ricordi: questo è un esperimento mentale. Nessuno Le chiede di vendere casa e andare a vivere in una grotta a meditare su Matrix. Ma se, chiuso questo articolo, passerà anche solo cinque minuti a chiedersi sul serio che cosa significherebbe se ogni oggetto che vede venisse renderizzato su richiesta, se la distanza fosse un'illusione, se il Suo passato fosse fisso soltanto quanto l'ultima volta che qualcuno l'ha osservato, allora questo articolo avrà fatto il suo lavoro.
L'universo si è appena rivelato molto più strano, molto più misterioso e, francamente, molto più interessante di quanto ci abbiano insegnato a scuola. Non è un motivo di angoscia esistenziale. È un motivo per essere assolutamente felici di essere vivi e coscienti dentro questa cosa straordinaria, improbabile, forse renderizzata su richiesta, che chiamiamo realtà, qualunque cosa si riveli essere alla fine.
Quindi si butti fino in fondo. Lasci che il disagio si trasformi in meraviglia. Resti con la strana sensazione che il terreno sotto i Suoi piedi possa essere codice. Se la goda. Perché, se questa è una simulazione, chi l'ha costruita si è dato una pena straordinaria per renderla bella.
E non è poco.
