Elettrodinamica quantistica: un nome che incute paura solo a pronunciarlo. Tuttavia, vale la pena non farsi spaventare. Con una fatica mentale non eccessiva si riesce a descrivere la maggior parte dei fenomeni dell'ottica di tutti i giorni e si comprende perfettamente come l'interazione tra luce e materia sia, in fondo, riconducibile a pochissime azioni sempre uguali a se stesse che coinvolgono due sole particelle: il fotone e l'elettrone. E' doveroso dire che la prima parte (prima di entrare nello spaziotempo) è decisamente più semplice. Dopo le cose si complicano un poco e l'attenzione deve crescere. Alla fine, però, vi sentirete veramente "sazi" e la meccanica quantistica vi apparirà molto meno incomprensibile anche se, sempre, priva di logica.
Questo articolo è apparso poco meno di un anno fa. Tuttavia, per la sua generalità e importanza, avrei deciso di metterlo in evidenza e poi negli approfondimenti. Abbiamo parlato tanto di fotoni e di meccanica quantistica che le onde elettromagnetiche non possono certo farci del male. Inoltre, la polarizzazione, insieme ai neutrini primordiali, potrebbero essere le informazioni decisive per raggiungere il ... Big Bang o chi ne fa le veci.
Anche se già si erano avute avvisaglie, un recente studio ha compreso il meccanismo che può permettere all’occhio umano di “vedere” anche la luce infrarossa. Le applicazioni sono soprattutto in campo medico, ma, dato che si parla di fotoni, mi è sembrato giusto darvene notizia…
In questo articolo cercherò di eliminare la confusione che si fa tra effetto doppler e redshift cosmologico (spesso una differenza non compresa da tanti divulgatori non professionisti). Provo, perciò, a spiegare in modo semplice (senza formule che ci porterebbero troppo in là) la profonda e fondamentale differenza concettuale. Essa va tenuta sempre in conto anche quando si applicano al redshift le formule dell’effetto doppler. Ciò si può anche fare, vista la somiglianza “pratica”, ma con estrema cautela: le cause e le grandezze fisiche coinvolte sono, infatti, completamente diverse. La stessa legge di Hubble va compresa e applicata con la dovuta attenzione. Tanto che ci sono, dico due parole anche sul redshift gravitazionale (un’altra cosa ancora). Per maggiori chiarimenti invito tutti ad andare a rileggere i molti articoli dedicati allo Spazio-Tempo e all’espansione dell’Universo.
Partendo da un pescatore sprovveduto e da un pesce molto furbo, passeremo attraverso i giochi di prestigio della luce, per giungere fino ai telescopi e alle loro caratteristiche.
Ci avviciniamo sempre più alla decodificazione del messaggio luminoso inviatoci dalle stelle. Prima però bisogna comprendere molto bene cosa rappresenti veramente la luce e come possa essere trasmessa. Non si può fare a meno di introdurre la meccanica quantistica, anche se solo sfiorandola. Ovviamente, per i lettori di questo blog, essa è ormai una vecchia e cara amica, anche se un po’ … bizzarra.
Un momento di pausa e di chiarezza prima di proseguire con l’atomo e sconfinare nella spettroscopia. Ho deciso di mandare avanti le cose in contemporanea, dato che ormai i legami si sono fatti troppo stretti. Una pausa in attesa di far rinascere l’Universo!
Questo è il primo di una lunga (?) serie di articoli che si basano sulle lezioni di elettrodinamica quantistica (QED) tenute da Richard Feynman, uno dei suoi ideatori e interprete principale. La QED riesce a spiegare e descrivere tutti i fenomeni legati alle interazioni tra luce e materia (e dico poco…). La sua perfezione permette di entrare e di muoversi con grande scioltezza nel mondo assurdo della MQ. Se quanto scriverò sarà comprensibile e avvincente è merito unico di Feynman. Se, invece, non lo sarà, la colpa è solo mia. Vi posso, però, assicurare che pochi libri di avventura possono competere con la teoria della QED.
Il più preciso termometro esistente è stato realizzato ad Adelaide (Australia). Ancora una volta è la luce a permettere questo risultato prodigioso. Forse sarebbe ora di conoscere meglio il nostro carissimo amico fotone, quella strana particella che non sempre è tale… Arrivederci a luglio…
E’ un momento in cui la polarizzazione va alla grande. Forse (e dico forse) è proprio questa caratteristica delle onde elettromagnetiche che ha dimostrato indirettamente l’esistenza dell’inflazione dell’Universo… e dico poco! Tuttavia, prima di affrontare di petto come le onde gravitazionali polarizzano la radiazione elettromagnetica, e come tutto ciò possa essere analizzato nella radiazione cosmica di fondo (i media parlano solo di questo), sarebbe fondamentale capire molto bene cos’è la polarizzazione. Questo articolo ha questo semplice scopo…
Dopo aver scritto un articolo divulgativo, mi coglie sempre un po’ di paura. Ho proprio reso tutto semplice o ho solo messo la polvere sotto il tappeto? In altre parole, ho considerato certi concetti come ovvi, quando invece non lo sono affatto? In particolare, mi è venuto un dubbio sulla Radiazione Cosmica di Fondo e sul fatto che possa essere vista dopo che ha attraversato una galassia. Qualcuno potrebbe chiedersi: “Come fa ad attraversare una galassia già formata se è partita molto prima di lei? In altre parole, se è nata prima della galassia, dovrebbe sempre precederla e non seguirla!”. Forse ho esagerato, ma mi è venuta voglia di spiegare con parole più che semplici questo potenziale paradosso.
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