Cerchiamo di capire sempre meglio come differiscono particelle quantistiche e classiche..

Rileggendo i due articoli appena usciti sul principio di Heisenberg e sulla lunghezza d'onda di De Broglie, si potrebbe forse pensare che le due cose siano separate tra loro. Invece, il principio di Heisenberg deriva proprio dalla lunghezza di De Broglie.  E' meglio esprimere la faccenda in modo leggermente diverso per fugare ogni dubbio.

Ribadiamo che una particella è localizzata in un punto preciso dello spazio, mentre un'onda è dispersa su tutto lo spazio (o, almeno, in parte di esso).

De Broglie ci dice che tutti gli oggetti macroscopici hanno una lunghezza d'onda che può essere considerata ZERO. Infatti, essi occupano una precisa posizione e la lunghezza d'onda non ha praticamente senso, ossia dovrebbe essere infinitesimamente piccola. Ne deriva che dalla sua formula non si può ricavare q (quantità di moto), dato che comporta una divisione per ZERO. In altre parole, può essere calcolata solo la sua posizione. Il tutto, ricordiamo, deve avvenire in un certo istante ben preciso. In parole povere, se localizziamo una massa in movimento ad un certo istante t, non possiamo certo sapere a che velocità si muove.

Se, invece, abbiamo a che fare con una lunghezza d'onda diversa da zero possiamo calcolare la sua quantità di moto, dalla stessa formula di De Broglie. Tuttavia, essere un'onda implica che non esista una posizione precisa che la possa rappresentare. Permettetemi di dire che se ho a che fare con un'onda elettromagnetica dove "cavolo" sta un fotone?

Se abbiamo a che fare con particelle quantiche, esse presentano contemporaneamente le due caratteristiche, ossia hanno sia quantità di moto che posizione. Tuttavia, qualsiasi tipo di misura venga fatta (e poco importa se inviano fotoni oppure no) l'onda collassa verso una posizione ben precisa. Automaticamente, non può più avere una quantità di moto misurabile. Analogamente, se riuscissimo a misurare la quantità di moto obbligheremmo la particella quantica a comportarsi come onda e, di conseguenza, non avrebbe più senso parlare di posizione.

Questo è proprio ciò che dice il principio di Heisenberg: è impossibile misurare (anche senza disturbare) posizione e quantità di moto di una particella quantica entro i limiti imposti dalla costante di Planck. In maniera più "pratica" posso anche avvicinarmi alla determinazione della posizione, ma, nel contempo, perdo sempre più accuratezza nella quantità di moto e viceversa.

Pensiamo alla costante di Planck come all'area di un quadratino che deve essere più piccola o al limite uguale al prodotto dei lati, che sono la posizione e la quantità di moto di una particella qualsiasi. Se riduco un lato, l'altro deve allungarsi per dare come area totale qualcosa che resti maggiore o uguale alla costante di Planck.

Spero di aver aiutato a chiarire e non a confondere le idee...

P.S.: Qualcuno potrebbe dire che il principio di Heisenberg è applicabile a qualsiasi massa. Infatti, se io determino esattamente la posizione di una pallina in un certo istante ben preciso, non posso certo calcolarmi la sua velocità che necessita di almeno due posizioni e di un certo intervallo di tempo. Se calcolo questa velocità, non posso certo dire quale posizione occupa la pallina. In realtà, la fisica classica deterministica permette di ottenere entrambe le cose attraverso equazioni ben definite. Il punto è proprio questo... Una pallina quantistica è CONTEMPORANEAMENTE sia particella (dotata di una posizione) sia onda (dotata di momento angolare). Questa doppia natura contemporanea è quella che rende valido il principio di Heisenberg.