"THE END"

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venerdì 1 marzo 2013

I principi basilari della Fisica Quantistica



Il filmato qui sopra simula l'esperimento detto 'delle due fessure' che dimostra come le particelle subatomiche che formano la materia, si manifestano soltanto all'atto dell'osservazione. Fino a quel momento, cioè fino a quando "qualcuno" non le osserva, esiste 'solo' il potenziale della particella sotto forma di un onda energetica, che contiene in se tutte le possibilità.

All'atto dell'osservazione, una particella prende vita occupando una delle possibilità, solitamente quella che ci aspettiamo. L'aspetto sconvolgente ma anche illuminante di queste scoperte è che tutto l'universo e noi stessi siamo formati da particelle; le stesse particelle che esistono come materia quando le osserviamo ed esistono come onde di possibilità quando non le osserviamo.


I principi basilari della Fisica Quantistica

1) Sia la luce che le particelle che costituiscono gli atomi e cioè gli elementi fondamentali che compongono la materia (quindi noi stessi e la realtà a noi manifesta) sono costituite da minuscoli concentrati di energia detti QUANTI, che hanno una duplice natura: ondulatoria e corpuscolare.
Precisamente a livello subatomico la materia presenta le caratteristiche tipiche delle onde e solo all'atto dell'osservazione assume un comportamento corpuscolare.
Ad intuire la duplice natura, corpuscolare ed ondulatoria della materia fu il matematico e fisico Louis De Broglie (1892-1987) che ottenne il premio Nobel nel 1929.
Le proprietà delle vibrazioni dell'onda quantistica furono descritte matematicamente dalla Equazione d'ondadi Schrodinger matematico e fisico austriaco (1987-1962) che per tale scoperta nel 1933 fu insignito del premio Nobel .

2) Non è possibile conoscere simultaneamente la velocità e la posizione di una particella quantistica, poiché quanto maggiore è l'accuratezza nel determinarne la posizione tanto minore è la precisione con la quale si può accertarne la velocità e viceversa .
La suddetta proprietà è conosciuta come Principio d'Indeterminazione di Heisenberg (1901 – 1976) fisico tedesco premio Nobel nel 1932.
L'indeterminazione non dipende dai limiti dei nostri strumenti, che comportano necessariamente una interazione più o meno grande con l'oggetto da sottoporre a misurazione, bensì rappresenta una caratteristica intrinseca della materia. 

Oltre alla posizione e alla velocità della particelle, il principio di indeterminazione pone limiti anche alla misura simultanea di altre grandezze come ad esempio l'energia e il tempo: se si cerca di determinare con precisione l'energia di una particella, diminuirà inevitabilmente il grado di accuratezza con cui conosciamo la sua durata, e viceversa. Tale aspetto produce delle conseguenze del tutto incompatibili alla luce della nostra esperienza ordinaria, infatti, il grado di indeterminazione esistente tra energia e tempo fa si che delle particelle (ad esempio una coppia elettrone-positrone), possano emergere dal nulla per una frazione infinitesimale di secondo (inferiore a 10-20 secondi), prima di svanire nuovamente.
Dette conseguenze costituiscono più di una semplice ipotesi teorica o di un artificioso calcolo, poiché sono state verificate in esperimenti di laboratorio.


Approfondimenti:

Esperimento di Stern Gerlach

Il significato del principio di Heisenberg


3) Se due particelle si fanno interagire per un certo periodo e quindi vengono separate, quando si sollecita una delle due in modo da modificarne lo stato,istantaneamente si manifesta sulla seconda una analoga sollecitazione a qualunque distanza si trovi rispetto alla prima.

Tale fenomeno è detto "Fenomeno dell'Entanglement".

Il fenomeno dell'entanglement viola il «principio di località» per il quale ciò che accade in un luogo NON può influire immediatamente su ciò che accade in un altro.
Albert Einstein, pur avendo dato importanti contributi alla teoria quantistica, non accettò mai che una particella potesse influenzarne un'altra istantaneamente e pertanto cercò a lungo di dimostrare che la violazione della località fosse solo apparente, ma i suoi tentativi furono di volta in volta ribattuti dai suoi oppositori.
Nel 1982 il fisico Alain Aspect, con una serie di sofisticati esperimenti dimostrò l'esistenza dell’entanglement e quindi l'inconsistenza della posizione di Einstein.
Infine nell'Ottobre del 1998 il fenomeno dell’entanglement è stato definitivamente confermato dalla riuscita di un esperimento sul teletrasporto effettuato dall'Institute of Technology (Caltech) di Pasadena, in California.

DESCRIZIONE DI UN ESPERIMENTO SUL FENOMENO DELL'ENTAGLEMENT

Due particelle vengono lanciate in direzioni opposte. Se la particella A, durante il suo tragitto incontra una carica magnetica che ne devia la direzione verso l’alto, la particella B, invece di continuare la sua traiettoria in linea retta, devia contemporaneamente la direzione assumendo un moto contrario alla sua gemella.







Questo esperimento dimostra che:
1. le particelle sono in grado di comunicare tra di loro trasmettendo ed elaborando informazioni.
2. la comunicazione è istantanea.

Il fisico Niels Bohr disse:

"Tra due particelle [correlate] che si allontanano l'una all'altra nello spazio, esiste una forma di azione-comunicazione permanente. [...]

Anche se due fotoni si trovassero su due diverse galassie continuerebbero pur sempre a rimanere un unico ente ..."

Approfondimenti:

Gli esperimenti di Alain Aspect

La non separabilità quantistica

Non località e interconnessione

Entanglement (un libro su questo misterioso fenomeno fisico)

Teletrasporto

fonte

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