domenica, gennaio 20, 2013

L'elettrone ed il moschicida

Un elettrone è l'emblema delle stranezze che caratterizzano il mondo quantistico delle particelle:
non possiamo sapere con precisione dove si trovi a meno di perdere informazioni sulla sua velocità (e viceversa) e se provassimo a chiuderlo in un barattolo (dovrebbe essere un barattolo molto particolare dotato di un campo magnetico), lo vedremmo muoversi come impazzito all'interno di quello spazio limitato, tanto da non riuscire quasi a vederlo. Se poi provassimo a confinarlo in un barattolo ancora più piccolo il risultato sarebbe, sempre come conseguenza del principio di indeterminazione, che l'elettrone impazzirebbe ancora di più spostandosi sempre più velocemente, come se non volesse arrendersi a quel destino di prigioniero ingabbiato.

Ripetendo un "esperimento" che abbiamo fatto quasi tutti da bambini, se intrappolassimo una mosca impazzita (una di quelle in piena crisi isterica) in un barattolo, il risultato sarebbe molto simile a quello descritto per l'elettrone solo che per mantenere le proporzioni, il barattolo che contiene la mosca dovrebbe essere enorme, alto e largo come la distanza dalla Terra al Sole!! Immaginatevi di rincorrere la mosca che si muove ad una velocità vicina a quella della luce per uno spazio immenso come quello che divide il nostro pianeta dal centro del sistema solare: una bella impresa anche se dotati di super paletta gigante ed in una situazione del genere è difficile anche solo capire dove sia la mosca in un determinato momento, che a prima vista sembra essere in più posti contemporaneamente vista la velocità con cui si sposta. 

L'unica cosa da fare in queste condizioni è usare la maniera forte: spruzziamo il moschicida in grandi quantità ed aspettiamo che la mosca passi in quel punto ed ecco che, come previsto, in un attimo vediamo un puntino nero bloccarsi per poi cadere sul fondo del nostro barattolone! 
Non potremo mai sapere a che velocità stava andando ma abbiamo identificato con una certa accuratezza il punto in cui si trovava la povera mosca prima di rimanere stecchita (come sacrificio non è stato poi così utile).

Quando i fisici devono maneggiare particelle quantistiche si trovano sempre a dover compiere "sacrifici" ed interagendo con esse ne distruggono la funzione d'onda (la natura ondulatoria che nella nostra analogia la mosca creava muovendosi a velocità così elevate) trovandosi molte volte poi tra le mani una particella stecchita (la natura corpuscolare degli oggetti quantistici).
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