Vorrei cercare di esprimere un concetto piuttosto sottile che mette in luce quanto la meccanica quantistica sia veramente necessaria per osservare l'Universo, ma anche quanto sia terribilmente "ambigua".

Immaginiamo che la luce sia una semplice radiazione, emessa in modo continuo da un oggetto celeste. Beh... sarebbe un grosso guaio, dato che allontanandosi da lui, a parità di superficie di raccolta della radiazione, il flusso sarebbe sempre più debole, fino a scomparire. In poche parole, la diminuzione con l'inverso del quadrato della distanza ci farebbe vedere ben poche stelle attorno a noi. Come superare il problema? Beh... basterebbe aumentare la superficie di raccolta. Questo fatto, ovviamente, comporterebbe dei grossi problemi pratici oltre a portare il rumore termico a livelli troppo elevati per permettere di ottenere una vera informazione (non per niente certi rilevatori dei telescopi sono raffreddati a bassissima temperatura per limitare il rumore dovuto all'agitazione degli elettroni).

Tuttavia ricordiamoci cosa ci dice la meccanica quantistica (vedi esperimento della doppia fenditura): "Un oggetto quantistico si muove come un'onda, ma è rilevabile come una particella". In altre parole, chi arriva sulla superficie di raccolta assume l'aspetto di particella o -meglio- di quanto energetico. Un oggetto del genere  rimane sempre se stesso anche dopo viaggi lunghissimi. In altre parole, se un atomo manda un  segnale, questo segnale interferisce con il rivelatore, indipendentemente dalla distanza percorsa. Ammettiamo pure che all'osservatore arrivi anche soltanto un fotone per unità di tempo. Nessun problema... basta aspettare dato che non vi è nessuna diluizione dell'informazione e istante dopo istante arriveranno altri fotoni fino a sommarsi ed a dare un'informazione sufficientemente analizzabile.

Fatemi fare un esempio molto "stupido". Immaginiamo che voi siate su un isola deserta e batteste dei pugni nell'acqua sperando che in qualche luogo lontano queste onde vengano percepite. Le speranze sarebbero ben poche, anche per le variazioni locali dei venti e di altre sorgenti di treni d'onda. Tuttavia, se ad ogni pugno nell'acqua inviaste delle bottiglie con dentro un messaggio, basterebbe aspettare per ricevere, anche in posti lontanissimi, un'informazione capace di spiegare la tragedia.

Tutto ciò ci porta all'ambiguità di ciò che chiamiamo collasso d'onda. Un fenomeno che capita sicuramente, ma che porta con sé una visione di tipo filosofico e non solo scientifico. Non per niente Feynman sa descrivere perfettamente ciò che determina la luce, ma ammette di non sapere assolutamente il perché e nemmeno il come.

Vi sono due interpretazioni principali di collasso d'onda, che comportano lo stesso risultato.

1. Il primo è considerare la funzione d'onda come REALE, ossia l'oggetto quantico (il fotone, ad esempio) è veramente un'onda, ma viene rilevato come particella. In questo caso il "fotone" parte dall'oggetto lontano come onda e, in particolare, giunge fino a noi come una sfera che ha come raggio la distanza tra noi e la stella. In quel momento noi lo rileviamo e distruggiamo tutta l'onda, dato che non può essere vista da nessun altro luogo. La sfera indica il luogo in cui il fotone può trovarsi e noi l'abbiamo scoperto.

2. Potremmo, però, considerare la funzione d'onda solo come uno strumento matematico non REALE. Ciò comporterebbe lo stesso effetto (rilevazione), ma non sapremmo assolutamente cosa dire riguardo al suo comportamento durante il  viaggio fino a noi. Potremmo concludere che il fotone nasce nell'istante in cui noi lo rileviamo. Qualsiasi tentativo precedente fosse stato fatto per scoprirlo lo avrebbe rilevato. Non potremmo, perciò, mai sapere come si comporta e se realmente esiste durante il viaggio

In entrambi i casi il fotone viene distrutto quando giunge al nostro occhio e non ha un futuro.

In parole sintetiche, noi non potremmo mai sapere che cos'è realmente il fotone durante il suo viaggio. L'unico modo sarebbe tentare di osservarlo, ma facendo ciò cambieremmo automaticamente il suo stato. Questo è un mistero  che resta valido e indica perfettamente ciò che Feynman diceva quando affermava che "nessuno capisce realmente la meccanica quantistica o, meglio ancora, cosa faccia o sia una "particella" quantica prima di essere osservata". La teoria matematica ci permette, però, di descrivere l'effetto finale.

Dobbiamo, perciò, credere nella bottiglia con dentro un messaggio e sperare che qualcuno "rilevi" ciò che abbiamo scritto. Ricordiamoci anche dell'effetto fotoelettrico di Einstein: la bottiglia può anche colpirci alla schiena...