Una nuova particella, tanto attesa, è entrata nel microcosmo della materia. A ipotizzarla era stato un grande italiano, scomparso nel nulla: Ettore Majorana. Non c’è stato bisogno di acceleratori di particelle, ma solo di piombo e di ferro… Nel frattempo, gli acceleratori di particelle sono riusciti a riprodurre la prima forma di materia dopo l’inflazione, una zuppa caldissima di quark e gluoni. Non c’è male direi!
La fisica e la chimica stanno avvicinandosi sempre più e le scoperte si susseguono a ritmo incalzante. Il modello di Dalton sta per crollare sotto gli attacchi dell’elettricità. Ma la MQ è pronta a uscire allo scoperto… La spettroscopia può finalmente descriverci le stelle.
Un insieme di articoli dedicati alla Meccanica Quantistica spiegata in modo semplice, con particolare risalto all'esperimento della doppia fenditura di Richard Feynman, uno dei capolavori della fisica.
Mentre rimettevo in ordine l’articolo sull’introduzione alla MQ, ho pensato di inserirvi anche il celebre gatto di Schrodinger, spesso male interpretato. Nel frattempo, da cosa nasce cosa e, per farvi passare il tempo, ecco una doppia domanda molto semplice per i più preparati. Ovviamente, la risposta ci serve per riflettere sempre meglio sulla MQ. Per rispondere bastano solo due formulette veramente banali e conosciute da tutti (o quasi)… Una è stata richiamata da poco e l’altra è la definizione di lunghezza d’onda in funzione della costante di Planck…
Concludiamo l’esperienza della “doppia” riflessione e poi cerchiamo di tirare qualche somma generale. Continuare con le applicazioni della QED a tutto il mondo del microcosmo e a tutte le “particelle” che lo popolano diventerebbe troppo complicato. Possiamo fermarci. Lasciamo la scrittura di frasi compiute e la “letteratura” agli specialisti. A noi basta avere imparato l’alfabeto e aver saputo scrivere qualche parola. Faremo ancora qualche esempio per dimostrare come la QED sia riuscita ad aver ragione di situazioni che sembravano senza speranza… Torneremo, infine, nel nostro mondo, sapendo, però, che certe suggestioni non le dimenticheremo più.
Per secoli e secoli la struttura della materia e le azioni svolte dagli atomi sono dominio assoluto dell’alchimia, l’antenata pseudo-scientifica della chimica. Solo a cavallo tra il 1700 e il 1800 l’atomo fa nuovamente la sua comparsa attraverso la sperimentazione e la ricerca scientifica. Dalton formula una splendida teoria atomica, anche se lo considera ancora come una piccolissima sfera piena di materia.
Questo articolo è abbastanza “duro”, soprattutto perché mette di fronte alla confusione più classica: un diagramma spazio-temporale che assomiglia a un diagramma puramente spaziale. Bisogna riuscire a estraniarsi e vedere con gli occhi di Alice. D’altra parte, però, ci svela i misteri del cronometro e di certi numeri dati come atti di fede. Infine, fa capire come sia “relativamente” facile descrivere fenomeni apparentemente molto diversi con tre sole lettere e una stessa parola.
Tutti sanno benissimo che le cariche positive vengono attratte dalle cariche negative e viceversa. La domanda è allora veramente semplice: “Perché questo non capita nell’atomo?”. Una domanda che è perfettamente collegata ai modelli atomici più moderni. Domanda soprattutto per coloro che seguono il blog da parecchio tempo… Sì, lo so, sono cattivo, ma ho molta fiducia in voi…e poi si fa per scherzare imparando e/o per imparare scherzando.
Iniziamo il nostro viaggio storico-scientifico verso l’infinitamente piccolo, partendo dai grandi pensatori greci. Un viaggio che, come la struttura dell’Universo, subisce una pausa lunghissima e viene ripreso solo in tempi ormai moderni e maturi per la sperimentazione scientifica. Un inizio, però, ben lontano da ciò che una valutazione troppo frettolosa potrebbe definire ingenua e addirittura ”ridicola”. Anzi, proprio la meccanica quantistica odierna sembra dare alle teorie più antiche un valore scientifico assoluto.
Dopo aver descritto le tre lettere dell’alfabeto del mondo di Alice (uno spazio-tempo, ricordate sempre molto bene) e le loro ampiezze di probabilità (espressioni matematiche troppo difficili per esprimerle compiutamente) è giunta l’ora di scrivere la prima parola, ossia il primo diagramma di Feynman.
E’ giunta l’ora di imparare l’alfabeto della QED, composto da sole tre lettere. Prima, però, bisogna anche procurarsi un foglio molto speciale, l’unico capace di contenere le frasi che si costruiranno con le tre lettere.
Non fatevi spaventare dal titolo. Siamo di fronte a un’altra meraviglia assurda della MQ. Questa volta è decisamente più semplice da raccontare anche in parole molto povere e ci provo subito. Il risultato è di quelli che possono cambiare la futura tecnologia, in molti rami scientifici.
In questi giorni si parla tanto del nostro Universo come di un ologramma a due dimensioni. Si dice anche che si sia vicini a un esperimento che possa effettivamente provarlo. Il fatto che chi lo sta preparando è un fisico di grandissimo valore esclude ipotesi puramente fantascientifiche. Tuttavia, non mi sembra ancora il momento di parlarne e vi spiego il perché.
Tempo fa qualcuno di voi, non ricordo se Andrea o Alexander o qualche altro amico, si era posto la questione delle dimensioni di un oggetto. Bene, vorrei azzardare una risposta quantistica.
Un minimo di ripasso e di lavaggio del cervello, prima di affrontare la vera e propria QED, in grado di portarci a costruire i celebri diagrammi di Feynman, veri e propri capolavori della fisica moderna. Essi rappresentano le frasi di un nuovo alfabeto simbolico, facilmente utilizzabile da tutti. Scusate, quindi, se questo articolo punta solo e soltanto alla descrizione di un unico concetto di base. Tuttavia, senza comprenderlo appieno, i personaggi del mondo di Alice ci negherebbero l’ingresso nel loro straordinario Paese.
In questo articolo ci dedichiamo all’esperimento della doppia fenditura e ci accorgiamo che è diventato veramente banale e intuitivo. La QED lo descrive in modo perfetto e … “logico”. Anche la parte più assurda ha una "spiegazione" più che convincente.