Esperimenti 2025 Confermano il Principio di Complementarità di Bohr sulla Luce

L'anno 2025 è stato caratterizzato da un risultato sperimentale di rilievo nella fisica teorica, che ha fornito una convalida definitiva al principio di complementarità di Niels Bohr riguardante la dualità onda-particella della luce. Questo sviluppo si inserisce nel contesto dell'Anno Internazionale della Scienza e della Tecnologia Quantistica, proclamato dalle Nazioni Unite per il 2025, che commemora il centenario della prima formulazione della meccanica quantistica, avvenuta tra il 1925 e il 1927.

La controversia scientifica affonda le sue radici nell'Ottobre 1927, durante il Quinto Congresso Solvay a Bruxelles, dove Albert Einstein espresse riserve sulla natura probabilistica della nascente teoria quantistica, ritenendola incompleta. Einstein aveva proposto esperimenti mentali, come quello che prevedeva la misurazione simultanea del percorso (natura particellare) e del pattern di interferenza (natura ondulatoria) di un fotone, per mettere in discussione la visione di Bohr. Le indagini sperimentali decisive sono state condotte in collaborazione tra il Massachusetts Institute of Technology (MIT) e l'Università di Scienza e Tecnologia della Cina (USTC).

I ricercatori del 2025 hanno ricreato la sfida concettuale di Einstein con una precisione strumentale avanzata. L'esperimento chiave, eseguito dal team del MIT, ha impiegato una versione idealizzata dell'esperimento della doppia fenditura, utilizzando atomi ultrafreddi e singoli fotoni. I dati empirici hanno dimostrato che l'acquisizione di informazioni sul percorso di un fotone distrugge la sua capacità di mostrare un pattern di interferenza, confermando il principio di complementarità di Bohr come regola fondamentale della realtà quantistica.

I fisici del MIT hanno sostituito i componenti meccanici ipotizzati da Einstein, come le molle, con una tecnica basata sulla "sfocatura" atomica, dimostrando che la soppressione dell'informazione sul percorso è la causa della scomparsa dell'interferenza. Questo traguardo scientifico risolve una storica diatriba tra due figure centrali della fisica e sposta una questione filosofica nel dominio delle leggi fisiche verificate empiricamente, pur non esauriendo le più ampie questioni sulla completezza della teoria quantistica sollevate dallo scetticismo di Einstein.

L'evento assume risonanza in un anno dedicato alla promozione globale della scienza quantistica, evidenziando l'impatto di queste teorie su tecnologie quali laser e sensori avanzati. La risoluzione del dibattito del 1927, avvenuto durante un congresso che vide la partecipazione di 17 futuri Premi Nobel, rappresenta un capitolo significativo in una sequenza di confronti scientifici che proseguirono anche in pubblicazioni successive, come il paradosso EPR del 1935, alimentando la seconda rivoluzione quantistica focalizzata su quantum computing e crittografia.