Torniamo rapidamente sul recente Nobel per la fisica che si collega all’esistenza delle oscillazioni dei neutrini. Il tutto parte, in pratica, da un’idea del grande Giulio Pontecorvo (anni ’50 del secolo scorso). I due premi Nobel (giapponese e canadese) hanno dimostrato la validità della teoria del nostro fisico attraverso osservazioni dirette. Il che ha subito una ricaduta fondamentale: la sicurezza che il neutrino possieda una massa. Il che, però, porta a un’altra possibile conseguenza che già era considerata valida quando ero molto giovane: i neutrini sono tanti, quasi come i fotoni, e, se avessero massa, tutta la Cosmologia dovrebbe tenerne conto e in particolare la densità dell’Universo. A chi chiedeva: “Quale sarà la fine dell’Universo?” si rispondeva: “Tutto dipende dalla massa del neutrino”. Oggi la materia oscura più esotica prende sempre più piede, pur non avendo nessuna controprova osservativa. Pochi si ricordano (o vogliono ricordarsi) che il neutrino potrebbe essere una validissima spiegazione se solo avesse una massa, cosa che oggi è stata dimostrata.
La determinazione della massa di una stella è un problema veramente enorme per gli astronomi ed è un vero peccato dato che è proprio la massa a condurre le danze dell’evoluzione stellare. La faccenda si semplifica un poco quando la stella ha una compagna e il sistema rivolve attorno al comune baricentro seguendo le leggi di Keplero. Tuttavia, molti parametri rimangono incerti e la determinazione finale non è sempre molto precisa. Comunque è meglio di niente. Ma se la stella è isolata? Beh… il problema diventa veramente insormontabile se non facendo ricorso a leggi empiriche. Tuttavia, una recente ricerca sembra aver trovato un metodo osservativo diretto in grado di determinare la massa di una pulsar anche se solitaria. La stessa ricerca regala informazioni che possono essere fondamentali per la comprensione della materia che forma questi “fari” spaziali. Se la strategia funzionasse davvero (e sembra proprio di sì), sarebbe un grande salto di qualità.
Leggo in questi giorni che torna in auge l’ipotesi delle particelle capaci di trattenere l’energia elettromagnetica senza disperderla. Qualcosa come tirare un sasso in un lago e non vedere le onde che si propagano. Se applicata alla tecnologia avrebbe risvolti enormi, dato che non si correrebbe il rischio di disperdere l’informazione contenuta nel campo elettromagnetico. Tuttavia, l’idea non è certo nuova e geniale come si vorrebbe far pensare. Vale la pena richiamare studi precedenti che riportano al grande Majorana.
Sappiamo bene che uno dei più grandi problemi collegati ai modelli che descrivono la nascita e l’evoluzione dell’Universo sta nell'enorme disparità tra materia e antimateria. In poche parole, non si capisce ancora perché la prima sembra aver vinto alla grande contro la sua sorella “speculare”. Tutto ciò che ha carica positiva dovrebbe esistere con carica negativa e viceversa. Non voglio entrare nei dettagli e tra poco capirete perché.
Di seguito una presentazione in powerpoint che è stata utilizzata per divulgare nell'ambito di conferenze pubbliche il celebre esperimento della doppia fenditura, emblematico per "comprendere" come mai è impossibile comprendere la Meccanica Quantistica. Buona visione! PRESENTAZIONE ELEMENTARE DELLA MQ: Esperimento della doppia fenditura QUI la presentazione in formato pdf "Le cose di cui […]
Finora si è sempre pensato che il fenomeno dell’entanglement, che tanto ha fatto arrabbiare Einstein, fosse strettamente legato alle particelle che vivono nel regime della meccanica quantistica. Il gatto di Schoedinger forniva un ottimo esempio per la creazione di un certo limite tra il mondo classico e quello quantico. Tuttavia, sembra che la faccenda sia molto più complicata (o forse molto più semplice). L’entanglement sembra essere una caratteristica che invade tranquillamente il mondo classico.
Certi esperimenti fondamentali della meccanica quantistica si sono realizzati in condizioni estremamente particolari e spesso solo i fotoni sono riusciti a partecipare al gioco. Uno fra i più classici è quello della scelta ritardata di Wheeler. Oggi, finalmente ha avuto successo usando come primo attore un intero atomo di elio!
Abbiamo appena parlato delle particelle “entangled” ed ecco che in un recente esperimento di laboratorio si è riusciti, per la prima volta, a intrecciare circa 3000 atomi utilizzando un solo fotone. Ricordiamo che il creare particelle entangled, abbastanza persistenti nel tempo, aprirebbe strade del tutto nuove ai computer e non solo.
Parliamoci chiaro. Abbiamo discusso molto di meccanica quantistica e abbiamo sicuramente imparato che una particella diventa tale solo dopo che è stata effettuata una misura su di lei. Prima si comporta con un’onda, in particolare di probabilità. Sappiamo anche come la misura faccia collassare l’intera onda, dato che tutto ciò è stato brillantemente descritto (non spiegato, ovviamente) dall’esperienza della doppia fenditura di Feynman. In questo contesto, siamo sicuri di aver compreso appieno il significato di particella entangled (intrecciata)? In questo articolo vogliamo provare a darne una descrizione semplificata, senza dover passare attraverso la funzione d’onda, gli autovalori e tante altre complicazioni matematiche. Prendiamolo per quello che è: un tentativo di cercare di capire concetti che sono per loro natura non comprensibili e dare,momentaneamente, ragione al grande Eisntein e al suo paradosso EPR.
L'Universo è composto di materia. Per studiare la materia bisogna munirsi sia di un telescopio che di un microscopio, ossia guardare sia l'infinitamente grande che l'infinitamente piccolo. In altre parole, si deve saltare con naturalezza dalle stelle agli atomi e ai suoi principali componenti. Questo lungo articolo cerca di fare proprio questo, con le sue ovvie limitazioni. Non è altro che l'unione rielaborata degli articoli sulla storia dell'atomo e sulla spettroscopia.
Ho sempre paura a entrare in questo capo, dato che le mie conoscenze tecnologiche sono veramente ridicole. Tuttavia, è solo un tentativo “superficiale” per dare un’idea di quello che la meccanica quantistica potrà offrirci in un futuro molto prossimo. Speriamo che la mente umana sia all’altezza delle potenzialità che sta scoprendo e mettendo in pratica. Un po’ di timore c’è sempre: “Non basta creare la tecnologia di punta, bisogna anche saperla usare nel modo giusto…”.
Lo faccio molto raramente, ma questa volta ho deciso di fare un piccolo strappo alla regola e parlare di una delle tante teorie che cercano di spiegare il TUTTO. Sembrerebbe magnifica, ma, come al solito, senza prove sperimentali la Scienza sconfina nella fantasia e -spesso- nella filosofia scientifica, molto interessante, ma poco “produttiva”.
Abbiamo già trattato la meccanica quantistica sia attraverso il celeberrimo esperimento della doppia fenditura, sia attraverso l'elettrodinamica quantistica (QED), entrambi frutto del genio di Feynman. Raccontando la storia dell'atomo e la base della spettroscopia, abbiamo conosciuto il miracolo matematico di Planck e del suo pacchetto d'energia. Vale la pena, in questo articolo, riunire i principi fondamentali della meccanica quantistica e gli effetti più rilevanti. Ovviamente, il tutto in una veste estremamente divulgativa e, per quanto possibile, collegata alla meccanica classica.
Beh… questa è una news veramente con i fiocchi! Forse non è tecnologicamente comprensibile appieno, ma basta e avanza per capirne l’importanza fondamentale. Detta in parole semplici: si è riusciti a “fotografare” la luce mentre assume contemporaneamente la forma di particella e di onda. Chissà come sarebbero contenti i grandi della meccanica quantistica! Alice ha dimostrato che tutto ciò che ha visto è VERO!
Tra i principi più importanti della meccanica quantistica rimaneva ancora “scoperto”, in questo blog, quello detto Principio di Esclusione di Pauli. In qualche modo si riallaccia strettamente a quello di Heisenberg (come quasi tutto), ma spiega perfettamente come mai esiste la materia che conosciamo. Dà, però, il meglio di sé nell’interpretare la materia degenere delle nane bianche e delle stelle di neutroni.
Stamattina mi sento in forze (anche fisicamente) e ho provato a scrivere la seconda parte della radioattività. Spero che sia comprensibile e… corretta. Nel caso non lo fosse, ditemelo e cerchiamo di metterla in riga! Ho parlato anche di quark, ma vi prego di non cercare di entrare nei dettagli: lo faremo a tempo debito. I neutroni, comunque, sono proprio degli amici insostituibili, quasi come voi!