22 giugno 2008

Considerazioni teoriche sulla meccanica quantistica





Planck ipotizzò che la luce fosse emessa in 'quanti' di radiazione, e non con continuità come si credeva fino ad allora.
Bohr sviluppò un modello di struttura atomica in cui gli elettroni, per passare da un'orbita all'altra (cambiamento del loro stato energetico) dovevano emettere o assorbire esattamente uno dei quanti di radiazione ipotizzati da Planck.
Schrödinger formalizzò una equazione per il moto degli elettroni all'interno dell'atomo, fondando la meccanica 'ondulatoria'. Nella sua equazione non si descrive il moto di una particella, ma l'evoluzione temporale di una grandezza (la 'funzione d'onda'), grandezza complessa che non ha un equivalente classico.
Born introdusse il concetto di 'densità di probabilità' in fisica: la 'funzione d'onda' ci dice quanto sarà la probabilità che, trascorso un certo intervallo di tempo, si possa trovare la particella in quella posizione. Contrariamente le equazioni della meccanica classica ci dicono dove si trova esattamente la particella dopo un intervallo di tempo.
Heisemberg formulò il principio di indeterminazione: si può misurare con estrema precisione o la posizione dell'elettrone o la sua quantità di moto, una delle due grandezze però resta sempre completamente indeterminata. Secondo la fisica classica la traiettoria di un corpo è definita fornendone istante per istante la posizione e la velocità. Per Heisenberg questo non è più possibile, quello che ci è dato di sapere è che i corpi microscopici non seguono vere e proprie traiettorie per giungere da una posizione ad un'altra; Spazio e tempo, con questo principio, diventano incerti.
De Broglie ipotizzò l'esistenza di un comportamento complementare sia nella luce che nella materia: a seconda del fenomeno fisico coinvolto, la luce poteva comportarsi come onda o come particella (l'effetto Compton e l'effetto fotoelettrico misero in luce l'aspetto corpuscolare della radiazione elettromagnetica), lo stesso vale per la materia, ma i due diversi comportamenti, quello ondulatorio e quello corpuscolare, non si manifestano mai assieme (principio di complementarietà).
Bhor (il suo 'Modello atomico' è uno dei cardini della Meccanica quantistica ) raccolse tutte queste istanze innovative e fondò la 'Scuola di Copenaghen': un folto gruppo di fisici convinti assertori dell'interpretazione probabilistica della meccanica quantistica (Interpretazione di Copenhagen ).
Le idee fondamentali di tale interpretazione sono:
* La quantizzazione delle grandezze fisiche
* La funzione d'onda (il suo modulo quadrato come densità di probabilità)
* Principio di indeterminazione
* Principio di complementarità
* Principio di corrispondenza: la meccanica quantistica applicata a corpi macroscopici si riduce (corrisponde) alla meccanica classica.
Nella fisica quantistica, quindi, gli oggetti possono comportarsi come particelle o come onde, questi due aspetti mostrano una complementarità che sempre più si va rivelando fondamentale.
Non è stata, fino ad ora, dimostrata l'esistenza di particelle o onde isolate, tranne come elementi separati di "sistemi"(come quello onda-particella) formati da almeno due componenti che interagiscono. Lo stesso 'principio di complementarietà' ( dualismo onda corpuscolo delle particelle elementari ) esclude la contemporaneità del comportamento bivalente, corpuscolare ed ondulatorio, delle particelle. Ogni nuova acquisizione teorica della meccanica quantistica contiene almeno un elemento di variabilità (Principio di indeterminazione di Heisenberg).
Ho redatto questo post per sostenere la personale teoria dello stato di "continua trasformazione" riferito a quanto di osservabile esiste, essa può validare le variabili presenti in tutte le teorie citate. In altre parole: nell'universo non sono osservabili fenomeni statici (immutabili nel tempo), bensì tutti in evoluzione. Ogni teoria nuova, o di sostegno e verifica di teorie precedenti, non può prescindere la "continua trasformazione" quale condizione di esistenza dell'universo. Pur non entrando minimamente nella logica della unificante M-teoria del fisico John Ellis o 'teoria del tutto', quella di 'continua trasformazione' pone una irrinunciabile condizione filosofica all'indagine fisico-quantica dell'universo. L'esplosione dello spazio-tempo denominato Big Bang è ancora in corso, sta facendo allontanare, dal punto di origine, le galassie "alla velocità della luce", si, della luce, se così non fosse tutti i numeri riguardanti misure e distanze galattiche, sarebbero sbagliati. Gli scienziati ci dicono che il fenomeno di allontanamento è in forte accelerazione; come spiegano che la materia e l'energia avrebbero superato la velocità della luce? Anche la luce è soggetta a trasformazione? Impossibile, ciò azzererebbe in un colpo solo tutte le teorie fin qui formulate. E' possibile però che esista, al di fuori dell'universo osservato, una velocità superiore a quella della luce, in tal caso non potremmo parlare di luce, ma di "altro", al momento indefinibile, forse una forza; la velocità della luce è certa, non può essere superata, ma "vale" unicamente in questo universo, quello osservato dall'uomo. Verso i margini esterni di questo nostro universo le leggi della fisica potrebbero vacillare o addirittura crollare, fuori da esso, non avrebbero alcun significato.


Commenti:
Trovo soddisfacente la risposta, ma è troppo avveniristica e circostanziata per essere farina del tuo sacco, questo penso.
 
Renzo risponde:
la fantasia è bene comune, non occorre essere fisici teorici per avere idee proprie.
Pur non essendo un fautore dell'anonimato, anzi mi procura un senso di fastidio, considero questo tuo commento anonimo un lusinghiero complimento, non mi rimane che ringraziarti.
 
Si, probabilmente lo e
 
quello che stavo cercando, grazie
 
Sono l'autore dell'immagine in cima a questo articolo.
Questo il suo link:
http://3.bp.blogspot.com/_aeDVgSOB9fU/SYJa-lnkF9I/AAAAAAAAA0M/c8wtQi6OlgI/s1600-h/centrifuga.jpg
Sono un fotografo professionista, e non l'ho mai autorizzata ne per iscritto ne per parola ad utilizzare questa immagine, le chiedo cortesemente di rispettare i miei diritti d'autore e rimuoverla dallo stesso articolo/blog.
In caso diverso provvederò a girare la questione al mio legale.

Non trovato un suo contatto diretto, sul suo blog.

Pietro Rocchetta Casadio.
http://www.pphoto.it
 
Signor Casadio soltanto oggi ho rilevato sul mio blog, tra i messaggi da moderare, anche quello suo ed ho provveduto oggi stesso a rimuovere le immagini delle quali dichiara di possedere i diritti di autore. Qui di seguito copio e incollo quanto è riportato nelle note legali del mio blog: “Alcune immagini pubblicate sono tratte da internet e quindi valutate di pubblico dominio: qualora il loro utilizzo violasse diritti d’autore, lo si comunichi all’autore dello spazio che provvederà alla loro pronta rimozione.” Faccio notare che avrebbe potuto formulare la sua minaccia direttamente, mediante un messaggio via mail, i miei dati personali sono facilmente rilevabili dal mio profilo chiaramente pubblicato sul blog.
 
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