Fisica dei quanti: se non fossero palline?

L’universo appare come un DVD dove l’informazione si attiva nel tempo e le particelle vengono descritte come eventi. Insieme a Ignazio Licata scopriamo la verità sui quanti.

di Ignazio Licata - 04/02/2019

Estratto dall'articolo "Particelle come eventi" di Ignazio Licata tratto da Scienza e Conoscenza 67

In Fisica e oltre. Incontri con i protagonisti (1920-1965) - Werner Heisenberg ricorda una chiacchierata con Einstein: «Mi fece notare che nella mia formulazione matematica era del tutto assente la nozione di “traiettoria dell’elettrone”, che è in realtà un qualcosa di direttamente osservabile in una camera a nebbia.

Gli sembrava assurdo affermare che la traiettoria esistesse nella camera ma non dentro l’atomo. L’idea di traiettoria, dopo tutto, non può dipendere dalle dimensioni dello spazio in cui avvengono i moti dell’elettrone. 

Cercai di difendere la mia posizione giustificando con dettagli tecnici la necessità di abbandonare del tutto il concetto nel contesto atomico: in realtà non osserviamo una traiettoria vera, ma registriamo solo le frequenze della luce emessa dall’atomo, le loro intensità e probabilità di transizione, ma non un vero «cammino». 

E poiché il principio di razionalità impone di accogliere in una teoria solo le quantità direttamente osservabili, l’idea di traiettoria dell’elettrone non doveva trovarvi posto. Con mia sorpresa, Einstein non fu affatto convinto» ...

Yin Yang e il Tao della fisica quantistica

Potresti aver sentito parlare della luce sia come particelle che come onde, ma hai mai immaginato la danza segreta al suo interno? ...

I ricercatori dell'Università di Ottawa (Canada) in collaborazione con l'Università La Sapienza di Roma (Danilo Zia e Fabio Sciarrino), hanno dimostrato una nuova tecnica che consente di visualizzare in tempo reale la funzione d'onda di due fotoni entangled, rivelando un'immagine simile a Tai ji tu, il simbolo che rappresenta il concetto di 'yin e yang'. 

Usando l’analogia di un paio di scarpe, il concetto di entanglement può essere paragonato alla scelta di una scarpa a caso. Nel momento in cui identifichi una scarpa, la natura dell'altra (che sia la scarpa sinistra o quella destra) viene immediatamente individuata, indipendentemente dalla sua posizione nell'universo. 
Questa analogia, sebbene non perfetta, cattura l’essenza dell’entanglement quantistico.

La funzione d'onda, un principio centrale della meccanica quantistica, fornisce una comprensione completa dello stato quantistico di una particella, (Lo studio completo qui: Visualizzazione della danza misteriosa: entanglement quantistico di fotoni catturati in tempo reale) ...

Grovigli quantistici

La meccanica quantistica alla prova

di Fabio Sciarrino

La meccanica quantistica è forse la più grande rivoluzione scientifica del secolo scorso, la cui nascita ha dato luogo a un intenso dibattito nella comunità scientifica dell’epoca e degli anni seguenti.

I suoi fondamenti risalgono agli anni venti del secolo scorso, quando la teoria dei quanti si affermò come la teoria maggiormente accreditata per lo studio degli atomi.

Elemento fondamentale di questa teoria è la funzione d’onda: essa contiene al suo interno tutte le informazioni dinamiche di un sistema fisico. Sulla natura della funzione d’onda si è a lungo dibattuto. In particolare nella metà degli anni venti ci si chiedeva se la meccanica quantistica fosse una teoria ontologica, ovvero se la funzione d’onda rappresentasse la realtà del mondo, o se rendesse possibile solo una lettura epistemologica, in grado di descrivere bene i risultati sperimentali e il funzionamento della natura.

Infatti, il fisico danese Niels Bohr, probabilmente il massimo rappresentante di quest’ultima interpretazione, detta per questo di Copenaghen, affermava che “lo scopo della descrizione della natura non è cercare l’essenza reale dei fenomeni ma soltanto l’indagare, con la massima profondità possibile, le relazioni fra i molteplici aspetti della nostra esperienza”...