Alla fine dell’Ottocento era tutto chiaro. O almeno così pensava la quasi totalità dei fisici. «Le leggi che regolano il mondo le abbiamo capite tutte», dicevano. «Ora si tratta solo di valutare effetti e conseguenze di queste leggi e di imparare ad applicarle nei vari campi della fisica».  Gli scienziati pensavano che ormai fosse come aver allestito un’officina meccanica perfettamente equipaggiata, in cui ogni motore poteva essere riparato: si sarebbe soltanto dovuto stabilire, di volta in volta, come intervenire e quali attrezzi usare, a seconda del tipo di veicolo. Qualcuno però aggiungeva: «Se proprio vogliamo essere pedanti, alcune cosettine ancora dobbiamo metterle a punto. Per carità, poca roba, dettagli. Ma dettagli che, ad essere sinceri, un po’ ci danno fastidio. Ad esempio, quando si accende una lampadina, perché non esplode l’universo? Eppure secondo le nostre equazioni dovrebbe succedere…» (i curiosi possono googolare “catastrofe ultravioletta”).

La verità non tardò a emergere. Ciò che sapevamo, non valeva sempre e comunque. Funzionava benissimo nel mondo che ci era familiare, quello che vediamo quando ci guardiamo intorno. Ma provando a esaminare oggetti sempre più piccoli, più piccoli dei granelli di polvere, più piccoli dei batteri, più piccoli dei virus, scopriamo quanto è profonda la tana del Bianconiglio. Si precipita in una dimensione parallela, il microcosmo, in cui vivono bizzarre creature come atomi, molecole, particelle di luce, che si comportano in modo folle e incomprensibile, almeno se ci dovessimo basare sulla nostra logica e le nostre abitudini. La fisica bisbetica che descrive il microcosmo fu battezzata “quantistica”. Ecco un classico esempio di quello che accade nel mondo quantistico.

Anche un bambino sa che differenza c’è tra un sassolino e un’onda del mare. Un sassolino è un oggetto piccolo, chiaramente identificabile («Mamma, aspetta! Ho un sassolino nella scarpa…»), che sta in qualche posto e lì rimane, se nessuno va a infastidirlo. Un’onda invece è oggetto esteso, che non sta da qualche parte ben definita, ma si sposta continuamente. Anzi, esiste proprio perché si muove. Fermare un’onda significa ucciderla. L’onda coinvolge le gocce d’acqua che incontra sul suo cammino, ma non si identifica con nessuna goccia in particolare, perché le gocce che formano l’onda cambiano in continuazione e sono sempre diverse. In altri termini, il sassolino è localizzato mentre l’onda è diffusa. Il sassolino è o qui, o lì. L’onda è un po’ qui e un po’ lì. Il sassolino, dove lo metti sta. L’onda, appena si forma, inizia a scappare. Ci possono essere concetti più opposti e inconciliabili? Eppure, i nostri piccoli amici che abitano in quel manicomio che è il mondo quantistico si comportano a volte come sassolini – più propriamente definiti particelle -, a volte come onde. Anzi peggio. Sono simultaneamente particelle e onde, partecipano dell’una e dell’altra natura.

«Tutto ciò non ha alcun senso!», diceva Albert Einstein. «Per te forse no, ma per gli oggetti quantistici sì», gli rispondeva Niels Bohr. «E uno scienziato non cerca di interpretare la Natura volendola adattare ai propri modelli o desideri, ma soltanto attenendosi a ciò che osserva». Perciò non resta che accettare il risultato degli esperimenti: gli oggetti quantistici a volte si comportano da particelle, a volte da onde. Punto. Se non riusciamo a capire come facciano, è colpa nostra, non loro. Ma c’è una similitudine che possa aiutarci a capire, che ci possa dare almeno una vaga idea di cosa significhi essere contemporaneamente onda e particella, ovvero una cosa e il suo opposto?  Io penso di sì. È Gesù! Come vuole l’ortodossia cristiana, Gesù è contemporaneamente vero uomo e vero Dio. Come uomo è mortale, fallibile, limitato. Come Dio, l’esatto contrario, immortale, infallibile, illimitato nello spazio e nel tempo: si trova in cielo, in terra e in ogni luogo dal principio dei secoli e il suo regno non avrà fine.  Sì, certo, si tratta solo di una similitudine, non di una spiegazione. Mistero della fede è la duplice natura di Cristo, mistero della fisica quantistica è la duplice natura degli oggetti microscopici.

Nel corso del Novecento sembrava che l’irruzione di questa pazza fisica quantistica nell’ambito della scienza tradizionale rappresentasse un limite insormontabile allo sviluppo di nuove tecnologie elettroniche. Non è infatti possibile ridurre a piacere le dimensioni dei dispositivi elettronici, per renderli più compatti e potenti. Per miniaturizzare i dispositivi, e stiparne un gran numero in un piccolo spazio, bisogna rendere sempre più sottili i circuiti nei quali scorre la corrente elettrica. Ma, riduci oggi, riduci domani, i circuiti che inizialmente rispondono alle regole della fisica classica, cominciano a mostrare sempre più evidenti i segni caratteristici del mondo microscopico, quello in cui governa la fisica quantistica. Ed è naturale che debba avvenire così, perché i circuiti sono fatti di atomi, come qualunque tipo di materia. Finché il circuito è grande, gli atomi da cui è formato sono tanti e non si nota che, invece di essere una pista liscia e continua, il circuito è costituito da elementi isolati. Quando invece le dimensioni scendono al di sotto di una certa soglia, si cominciano ad osservare salti e discontinuità.