Meccanica quantistica

Lo strano gatto del professor Schrodinger
di Riccardo Liberati

Una delle più grandi scoperte della scienza è stata la fisica quantistica e la sua diretta conseguenza: la meccanica quantistica.
La scoperta della teoria dei quanti, avvenne per caso. Nella Germania di fine '800 la fabbricazione delle armi era vitale per la sopravvivenza dello stato tedesco perennemente in guerra con la Francia e minacciato ad est dai popoli slavi. Buoni cannoni, significava ottimo acciaio e per fare l'acciaio di ottima qualità, occorreva controllare esattamente la temperatura degli altoforni.
Ma poiché questa temperatura è molto elevata, era necessario misurarla facendo un piccolo forellino nel forno e dalla radiazione emessa da quel foro si doveva ricavare la temperatura all'interno dell'altoforno. Tutte le teorie per correlare la potenza emessa dal forellino e la temperatura all'interno del forno, non riuscivano a descrivere questa correlazione.
Poi un giorno, per caso, un fisico tedesco di Kiel, Max Planck, ebbe una idea.
Immaginò che l'energia non si propaga in maniera continua, ma a piccoli pacchetti.
Fece i calcoli basandosi su questa assunzione e miracolosamente scoprì che la correlazione tra temperatura degli altoforni e potenza emessa dal forellino funzionava perfettamente.
Chiamò quei piccoli pacchetti di energia, 'quanti', dal latino, 'quantum' e in quel giorno nacque la fisica 'quantistica' che rivoluzionò, non solo la fisica, ma l'intero modo di spiegare la realtà. Sfruttando l'idea di Planck, altri scienziati, tra cui il tedesco Heisemberg e l'austriaco Schrodinger inventarono la 'meccanica quantistica', cioè la scienza che spiega il moto dei corpi di grandezza microscopica.
La meccanica così concepita aveva un problema: funzionava perfettamente, ma produceva dei paradossi che violavano la logica comune.
Uno dei più grandi paradossi consisteva nel fatto che la meccanica dei quanti implicava una descrizione del mondo non fatta di certezze, ma di probabilità e queste probabilità sono combinate tra loro in maniera matematicamente complessa.
Soltanto l'osservazione produce una certezza.
Per illustrare questo paradosso, il professor Schrodinger, fece un esperimento mentale: immaginiamo di chiudere un gatto in una scatola e con lui anche un meccanismo pilotato da un atomo radioattivo che libera del cianuro se l'atomo decade.
Naturalmente il decadimento dell'atomo non sarà prevedibile e nessuno potrà quindi sapere se il gatto, all'apertura della scatola, sarà vivo.
Secondo la logica convenzionale, il gatto sarà vivo o morto e non potremo saperlo se non quando apriamo la scatola.
Secondo la meccanica quantistica invece il gatto esiste in una combinazione di due stati: gatto vivo e gatto morto. Soltanto l'apertura del contenitore farà 'collassare' il gatto in uno dei due stati. Fino a quando la scatola sarà chiusa il povero micio sarà in parte vivo ed in parte morto. La conclusione immediata di questo esperimento è che la realtà di fatto non esiste ed è soltanto la nostra osservazione a crearla.
Se lancio una moneta, prima di osservarla non esiste la moneta, ma una entità virtuale formata dalla combinazione di moneta 'testa' e moneta 'croce'. Nel momento in cui la osservo, questa entità, collassa in una moneta reale, testa oppure croce.
Che significa tutto ciò? Semplicemente che tutto ciò che vediamo, esiste perché lo vediamo. Se non lo osservassimo non esisterebbe.
Cioè, la realtà non esiste oggettivamente. Circa cinquecento anni prima di Cristo, in una piccola cittadina della Sicilia, il filosofo Gorgia affermò che "nulla è". Il povero micio del professore austriaco pare dargli ragione.

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