DALLA FISICA AL CUORE: DIRAC E LA FORMULA DELL’AMORE TRA REALTÀ SCIENTIFICA E LEGGENDA

Un viaggio tra scienza e mito per capire cosa dice davvero l’equazione di Dirac e perché sul web è diventata “la formula dell’amore”.

Capita spesso in rete di imbattersi nelle cose più astruse e surreali: post, immagini, aforismi veri e altri inventati di sana pianta. Alcuni fanno sorridere, altri fanno riflettere, altri ancora vanno smontati pezzo per pezzo. E poi ci sono quelli che, più che essere falsi, andrebbero semplicemente chiariti, perché a volte la verità sta nel mezzo.

Così, un giorno, capita di incrociare un’immagine chiamata “la formula di Dirac”, ribattezzata sul web come la formula dell’amore. Secondo questa interpretazione, “se due sistemi interagiscono per un certo intervallo di tempo, anche se in seguito separati, non possono più essere descritti come indipendenti, ma restano legati per sempre.”

Tradotto: se due persone trascorrono del tempo insieme, una volta separate resteranno comunque connesse?
Dice davvero questo l’equazione di Dirac?

Mmmmmm, non credo. Forse è il caso di fare chiarezza.

Per parlarne in modo semplice ho scelto di farlo come in una chiacchierata: con me c’è il mio amico e compagno di viaggio Luca Martelli, che chi segue Abruzzo Forte e Gentile conosce già dai suoi articoli.

Luca, cos’è davvero l’equazione di Dirac?

Cercherò di essere all’altezza del compito e di spiegarla in maniera facile facile. Paul Dirac è stato uno dei più grandi fisici del XX secolo, egli si trovò in un momento in cui la fisica classica non riusciva più a spiegare certi fenomeni legati alle particelle subatomiche. Così, negli anni ’20, Dirac provò a unire due mondi che sembravano inconciliabili:

Da un lato c’era la meccanica quantistica, che descrive il comportamento delle particelle subatomiche (elettroni, atomi, fotoni);

e dall’altro la relatività di Einstein, che governa i fenomeni alle alte velocità, vicine a quella della luce.

Fino ad allora, queste due teorie non riuscivano a dialogare. Dirac trovò un’equazione capace di metterle insieme: la celebre equazione di Dirac, una pietra miliare della fisica moderna.

Cosa scoprì di nuovo?
Nel descrivere il moto dell’elettrone, la sua equazione prevedeva anche un’altra possibilità: l’esistenza di una particella identica all’elettrone, ma con carica opposta.

L’elettrone ha infatti una carica negativa.

Mentre il suo gemello speculare: il positrone ha invece una carica positiva.

Questa fu la prima previsione teorica dell’antimateria, cioè la controparte speculare della materia che conosciamo. All’epoca sembrava fantascienza, ma pochi anni dopo fu scoperta davvero.

Perché è così importante?

È importante dal punto di vista della fisica perché l’equazione di Dirac dimostra che l’universo si regge su equilibri profondi e su leggi di corrispondenza. Ha inoltre aperto un intero campo della fisica moderna e, non da ultimo, ha consacrato Dirac come uno dei padri della fisica quantistica. Fine della storia, almeno per la scienza.

E quindi, l’amore… la famosa formula dell’amore?

L’equazione di Dirac non dice nulla sull’amore. È un’equazione matematica, non un aforisma romantico.
L’idea che gira sul web – “se due sistemi interagiscono restano legati per sempre” – è invece collegata a un altro concetto della fisica: l’entanglement quantistico, non alla formula di Dirac.

Aspetta, mi sto perdendo. Puoi spiegare cosa intendi?

L’equazione di Dirac ci dice che ogni particella ha un suo gemello, un opposto che la completa.
Ma è l’entanglement quantistico, quello che sul web hanno spacciato per “formula di Dirac”, che ci suggerisce un’idea affascinante: due sistemi che hanno interagito non possono più essere considerati separati, anche se si allontanano.

Ovvero?

Immagina due particelle che si incontrano e interagiscono tra loro. Da quel momento in poi, anche se vengono separate da chilometri – o addirittura da anni luce – restano collegate: ciò che accade a una influenza immediatamente l’altra.

Questo fenomeno, che in fisica si chiama entanglement quantistico, fu introdotto nel 1935 dal fisico austriaco Erwin Schrödinger (sì, proprio quello del gatto, ricordi?). In realtà non ha nulla di romantico: è un effetto reale e misurabile, che ancora oggi lascia i fisici perplessi e affascinati.

Ed è proprio da qui che nasce la metafora: due persone che si incontrano e condividono un pezzo di vita restano, in qualche modo, legate. Anche se la distanza le separa, quell’interazione ha lasciato un segno che non si cancella.

Quindi l’equazione di Dirac è stata semplicemente confusa?

Esattamente. L’equazione di Dirac riguarda la simmetria delle particelle e ha portato alla scoperta dell’antimateria. Non dice nulla sui legami tra sistemi.
Il concetto che sul web viene spacciato come “formula dell’amore” è appunto l’entanglement quantistico, che è invece, come ti ho già detto, un fenomeno diverso, che descrive come due particelle, dopo aver interagito, restino collegate anche a distanza. Con il tempo, i due piani sono stati confusi e sovrapposti, ed è così che è nata la leggenda della “formula dell’amore di Dirac”.

E allora, se scientificamente le cose stanno così, come mai questa idea ha preso piede proprio parlando di amore?

Forse perché la scienza, a volte, dice cose che noi leggiamo con gli occhi del cuore. Se due particelle che si sono incontrate non tornano mai più a essere davvero indipendenti, non è difficile pensare all’amore, agli incontri che cambiano la vita e lasciano un segno che non svanisce. Anche quando la distanza divide, resta un filo invisibile che tiene insieme due esistenze. È in questa immagine che la gente ha visto, e continua a vedere, una sorta di “formula dell’amore”.

Luca, se quindi la formula che conosciamo è errata, possiamo “revisionarla” con quella che spiega l’entanglement? Se non altro si avvicinerebbe di più ad una sorta di “formula dell’amore”.

Direi di sì, almeno sul piano simbolico. L’equazione di Dirac parla di antimateria e simmetrie, mentre l’entanglement ci dice qualcosa che ricorda davvero i legami umani: due sistemi che hanno interagito non possono più essere descritti separatamente. E magari potremmo usare questa formula:

Cioè? Che formula è?

(Ovviamente sto scherzando!) In realtà questa è solo uno degli “stati di Bell”, un classico esempio di entanglement quantistico. Ma vedi, non esiste una formula unica e universale dell’entanglement, come se fosse un aforisma. In fisica si descrive con funzioni matematiche che tengono insieme due sistemi in un unico stato. La cosa davvero importante è questa: non puoi più descrivere le due particelle separatamente, ma solo come un tutt’uno.

Quindi non troveremo mai scritto da nessuna parte “la formula dell’amore” in senso scientifico. Quella è una semplificazione nata sul web. Ma se proprio vogliamo cercare una formula simbolica, allora l’entanglement ci dice questo: “dopo l’incontro, non si torna più gli stessi.”

Grazie Luca, sei stato molto chiaro. Vuoi aggiungere qualcosa a chiusura di questa nostra chiacchierata?

Sì, vorrei concludere ricordando ai lettori che la scienza non ha bisogno di romanticismi: si limita a misurare, calcolare, descrivere. Siamo però noi esseri umani ad avere bisogno di tradurre in simboli e metafore ciò che viviamo. È così che una “semplice” formula di fisica diventa poesia, ed è così che l’entanglement, nato nei laboratori e nei calcoli dei fisici, si è trasformato in una chiave per leggere l’amore.

In fondo, ogni incontro vero ci cambia. E se ci pensi bene, anche la nostra amicizia, nata in maniera inaspettata, è un piccolo esempio di questo: dopo l’incontro, non si torna più gli stessi, proprio come due particelle che, una volta intrecciate, non possono più essere descritte l’una senza l’altra.

Forse è per questo che l’idea di una “formula dell’amore” continua ad affascinare: perché ci ricorda che i legami più profondi non si spiegano solo con la ragione, ma si sentono, si vivono e restano, invisibili e potenti, a tenere unite le nostre esistenze.

Rossella Tirimacco e Luca Martelli