La Fisica Quantistica

La fisica quantistica o meccanica quantistica è una teoria che si è rivelata l’unica capace di spiegare il comportamento della materia nel mondo microscopico. Nel cuore della materia c’è un mondo immenso, composto da miliardi e miliardi di particelle, che sfugge ai nostri sensi e alla nostra intuizione. Un mondo in cui non valgono le leggi fisiche usuali, ma quelle più complicate e misteriose della meccanica quantistica, una teoria così paradossale da stupire gli stessi scienziati che l’hanno inventata. Nessuno la comprende davvero ha detto nel 1965 Richard Feynman, uno dei fisici più brillanti della sua generazione. Eppure questa teoria funziona, perché descrive il mondo degli atomi e delle molecole con precisione impeccabile. E ha moltissime applicazioni, dai laser alla risonanza magnetica. Anzi, si sospetta che siano alcuni fenomeni ad essa collegati, come l’effetto tunnel, a rendere possibile la fotosintesi e quindi la vita.

La fisica quantistica, per le sue caratteristiche quasi magiche da sempre affascina filosofi e scienziati.

Particelle Miracolo: Onde che si comportano come particelle, particelle che oltrepassano le barriere come fantasmi o che comunicano tra loro in modo telepatico. È questo lo strano mondo che gli scienziati si sono trovati di fronte quando hanno scoperto la meccanica quantistica.

Una delle caratteristiche principali di questa teoria è la quantizzazione. Cioè il fatto che, nel mondo microscopico, le quantità fisiche come l’energia non possono essere scambiate in modo continuo, come un flusso d’acqua del rubinetto che si può dosare a piacere, ma attraverso pacchetti detti quanti come acqua contenuta in bicchieri o bottiglie dal volume prefissato.

La seconda stranezza della meccanica quantistica è il fatto che tutte le particelle hanno una doppia natura: In alcuni esperimenti si comportano come corpuscoli, in altri come onde spiega Giancarlo Ghirardi, professore emerito di fisica all’Università di Trieste. Un esperimento che mostra la natura ondulatoria degli elettroni è quello della doppia fenditura: si pone uno schermo sensibile di fronte a una doppia fenditura e si osserva che gli elettroni impressionano la lastra formando frange di interferenza, proprio come fa la luce. Altri esperimenti dimostrano invece che gli elettroni sono particelle.

Un altro fenomeno quantistico bizzarro è l’effetto tunnel, cioè il fatto che le particelle possano superare una barriera come un fantasma passa attraverso un muro. È così che si spiega il decadimento delle sostanze radioattive dice Ghirardi. La radiazione emessa da questi materiali, infatti, è costituita da particelle che superano una barriera energetica all’interno dei nuclei.

Nel V sec. a. C. i greci Leucippo e Democrito sostenevano che il mondo era composto da atomi che si muovono nel vuoto in modo prevedibile. Anche se poi, un secolo dopo, un altro greco, Epicuro, ipotizzò che tra gli atomi ci fossero urti casuali con conseguenze imprevedibili. La fisica classica, nell’800, sembrava dar ragione ai primi due. La meccanica quantistica, invece, seppure su basi completamente diverse, è più vicina al pensiero di Epicuro.

La fisica quantistica però non è soltanto strana e complicata. Ci costringe anche a rivedere gli schemi mentali ai quali siamo abituati, mettendo alla prova le nostre convinzioni e offrendo nuove risposte alle domande che i filosofi si pongono da millenni.

Fonte focus: www.focus.it/scienza/scienze/meccanica-quantistica-cosa-e-come-funziona

 

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