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L'interpretazione di Copenaghen è la prima in ordine di tempo e più diffusa interpretazione della meccanica quantistica. Si ispira ai lavori svolti nella capitale danese principalmente da Niels Bohr e da Werner Heisenberg attorno al 1927 e riguarda la teoria della misurazione quantistica, il principio di complementarità e la dualità onda-corpuscolo.
In particolare i due studiosi estesero l'interpretazione probabilistica della funzione d'onda proposta da Max Born, considerando prive di significato domande sui valori delle grandezze di un sistema fisico prima che esso venga misurato, in quanto il processo di misura estrae casualmente uno tra i valori permessi dalla funzione d'onda che descrive lo stato quantico del sistema. Tale interpretazione ha ricevuto una formulazione meglio definita a partire dagli anni '50 del Novecento, soprattutto grazie a Wolfgang Pauli.
L’espressione “Interpretazione di Copenaghen” venne introdotta da Heisenberg nel 1955.
Nel classico esperimento in cui la luce attraversa una doppia fenditura praticata in uno schermo opaco, si ottengono su una lastra posta al di là dello schermo bande alterne di colore chiaro e scuro, che sono interpretate come le zone in cui le onde luminose interferiscono costruttivamente oppure distruttivamente. La luce tuttavia, in altre situazioni, presenta comportamenti spiegabili solo assumendo che abbia natura corpuscolare. D'altra parte corpuscoli come gli elettroni (e anche di massa relativamente molto più elevata, come protoni e macromolecole) manifestano proprietà ondulatorie, producendo a loro volta figure di interferenza nell'esperimento della doppia fenditura. In questa variante, possibile grazie all'utilizzo di moderne lastre ultrasensibili, l'esperimento viene condotto riducendo l'intensità del fascio in modo tale da emettere le particelle (fotoni compresi) una sola alla volta: esse colpiranno a una a una la lastra venendo rilevate come singoli punti luminosi, e quindi come corpuscoli, ma, ripetendo per un certo numero di volte l'invio, si riotterrà nel complesso la figura d'interferenza tipica delle onde già vista in precedenza.
Le questioni poste da questo esperimento sono:
L'interpretazione di Copenaghen si pone di fronte a tali questioni nel modo seguente:
Dell'interpretazione di Copenaghen esistono numerose varianti (per esempio quella delle cosiddette storie consistenti), che differiscono tra loro anche in base al grado di 'realtà' assegnato alla funzione d'onda.
Molti fisici e filosofi hanno mosso obiezioni all'interpretazione di Copenaghen e le celebri frasi di Albert Einstein: «Dio non gioca a dadi» e «Credi davvero che la luna non sia lì se non la guardi?» ne sono una esemplificazione.
In particolare la completezza della meccanica quantistica fu attaccata dall'esperimento mentale noto come paradosso di Einstein-Podolsky-Rosen (paradosso EPR), inteso a mostrare che devono esistere variabili nascoste se si vogliono evitare "paradossali" effetti a distanza istantanei che contraddicono il principio di località, ritenuto inviolabile al pari di quello di realtà. Successivamente il teorema di Bell ha dimostrato, nell'ambito di una teoria con variabili nascoste che riproduca le previsioni della meccanica quantistica, l'incompatibilità tra i due principi cardine della fisica classica. Una serie di esperimenti, atti a determinare quale degli scenari teorici ipotizzati dal teorema di Bell si verifichi concretamente, ha indicato come la descrizione quantistica della realtà sia quella corretta, confutando il postulato di realismo locale alla base del paradosso EPR.
Gli aspetti che ancora suscitano maggiori perplessità sono:
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