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Tempo, dimensionalità e informazione: una rilettura concettuale alla luce della Matematica Nuova

Giuseppe Antonio Marino

Published Jan 24, 2026• 0 citations
Publisher

Abstract

Questo lavoro propone una rilettura concettuale di due temi centrali della fisica quantistica contemporanea: l’origine della freccia del tempo nei sistemi aperti e la realizzazione sperimentale di stati quantistici ad alta dimensionalità. Pur essendo descritti con successo dal formalismo standard, tali fenomeni presentano ancora interrogativi interpretativi riguardo al ruolo dell’informazione, della non-località e dell’interazione con l’ambiente. L’obiettivo del lavoro non è introdurre nuovi risultati sperimentali né modificare le equazioni della teoria, bensì mostrare come tali aspetti possano essere interpretati in modo unitario all’interno di un quadro alternativo denominato Matematica Nuova, fondato sul primato delle configurazioni informative rispetto alle categorie classiche di tempo e spazio. In questa prospettiva, il tempo emerge come ordinamento delle configurazioni in base al loro grado di riconfigurazione, mentre la dimensionalità viene intesa in senso strutturale come misura dei gradi di libertà relazionali necessari a descrivere uno stato senza perdita di informazione. Ne deriva un’interpretazione unificata in cui irreversibilità, non-località e dimensionalità elevata non risultano fenomeni separati, ma manifestazioni complementari di una stessa architettura informativa globale.

DOI
10.5281/zenodo.18362418

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Questo lavoro propone un quadro concettuale in cui la geometria dello spazio-tempo non è assunta come struttura fondamentale, ma emerge come risultato della selezione di un singolo outcome da una superposizione quantistica di configurazioni geometriche possibili. Si assume che, in un sistema quantistico chiuso, esista un insieme continuo di configurazioni di spazio interno accessibili, ciascuna associata a una possibile geometria effettiva. Il collasso dello stato quantistico non viene interpretato come un semplice processo informazionale, ma come un evento fisico che seleziona una configurazione geometrica concreta, producendo un volume e una conseguente modifica del tessuto spazio-temporale. In questa prospettiva, la gravità non è trattata come una forza fondamentale, ma come un effetto emergente legato alla selezione geometrica e alla variazione della struttura spazio-temporale risultante. Il formalismo proposto non intende sostituire le teorie esistenti, ma fornire un’interpretazione coerente in cui superposizione quantistica, collasso e geometria siano descritti all’interno di un unico schema concettuale. La “Teoria della Lasagna” è presentata come un punto di vista esplorativo sui fondamenti della fisica, che mette in relazione geometria, probabilità quantistica e struttura dello spazio-tempo, evidenziando limiti, invarianti concettuali e possibili direzioni di sviluppo futuro.
La relatività generale e la meccanica quantistica costituiscono oggi le due principali descrizioni della realtà fisica. Sebbene entrambe abbiano ricevuto un'ampia conferma sperimentale nei rispettivi domini di validità, la loro integrazione in un quadro teorico unitario rimane uno dei principali problemi aperti della fisica contemporanea. Il presente lavoro propone un differente punto di partenza. Invece di ricercare una nuova interazione fondamentale o una nuova struttura geometrica, si introduce l'ipotesi dell'esistenza di un Tessuto Fondamentale Non Localizzato, definito come la totalità delle configurazioni possibili della realtà. In questo quadro teorico, spazio, tempo, geometria, materia ed energia non costituiscono elementi primitivi della natura, ma rappresentano differenti livelli descrittivi attraverso i quali una medesima configurazione può essere formalizzata. La teoria introduce il concetto di Stato Configurazionale Fondamentale, all'interno del quale compatibilità, probabilità e descrivibilità vengono considerate componenti reciprocamente costitutive di un unico oggetto matematico. Viene infine proposto un primo formalismo preliminare nel quale tali concetti possono essere rappresentati attraverso uno stato configurazionale e un operatore definito sul dominio delle configurazioni possibili. L'obiettivo del presente lavoro non consiste nella formulazione definitiva della teoria, bensì nella costruzione di un quadro concettuale e matematico preliminare capace di orientarne il successivo sviluppo.
Nella teoria dell'informazione classica una delle proprietà utilizzate per descrivere un canale di comunicazione è la capacità, ovvero la grandezza che quantifica l'informazione massima che può essere trasmessa efficacemente con un uso del canale. La teoria dell'informazione quantistica nasce dal tentativo di estendere a livello quantistico i risultati della teoria classica, questo avviene anche per il concetto di capacità. Usare un sistema quantistico per trasmettere informazione offre più alternative di quelle disponibili classicamente: si possono estrarre sia informazione classica che informazione quantistica, e la capacità è caratterizzata diversamente nei due casi. L'obiettivo di questa tesi è quello di studiare la natura dei canali quantistici per, nota la definizione operativa della capacità nella teoria dell'informazione classica, ottenere le espressioni della loro capacità classica e della loro capacità quantistica. Per questa trattazione, si parte dalla riformulazione della meccanica quantistica con il formalismo dell'operatore densità, formalismo che permette di modellizzare matematicamente i canali quantistici come mappe completamente positive che conservano la traccia. Successivamente si dimostra il teorema di Shannon, teorema che dà l'espressione operativa della capacità classica e punto di partenza per tutte le generalizzazioni quantistiche. Proseguendo quindi, per la capacità classica di un canale quantistico si affronta la distinzione dovuta alla possibilità di avere in ingresso nel canale stati separabili o stati entangled; per la capacità quantistica si ottiene la formula regolarizzata generale e si presenta una classe di canali per cui non serve la regolarizzazione.
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Questo articolo trae ispirazione dal modello della coscienza come campo quantistico descritto in [1] e ne estende la prospettiva da punto di vista psico-analitico. In particolare, modello di coscienza adottato è basato sull'estensione, per gli esseri viventi, della teoria di de Broglie – Bohm: il potenziale di coscienza associato a tale campo è definito come un'informazione quantistica attiva (denominato onda pilota della vita) che organizza e dirige la vita di un organismo attraverso processi di rottura della simmetria, come descritti dalla Teoria Quantistica dei Campi [2]. Inoltre, tale informazione attiva (associabile alla curvatura del campo di coscienza) si dimostra essere espressione di condensazioni dei bosoni di Nambu Goldstone derivanti dalle suddette rotture di simmetria. In particolare, il contributo di questo articolo riguarda l’idea che l’organismo vivente crei e percepisca delle corrispondenze tra delle “immagini interiori” e le dinamiche dell’onda pilota della vita (estensione del concetto di potenziale quantistico), ovvero di quella informazione quantistica attiva che organizza e dirige la sua vita. In questo caso il concetto di immagine va inteso in senso allargato. Le immagini sono viste come emozioni, sensazioni, simboli, archetipi... che a loro volta corrispondono, dal punto di vista della fisica quantistica, a condensazioni dei bosoni di Nambu Goldstone.