LE VISITE

domenica 24 ottobre 2010

MECCANICA QUANTISTICA (1): Attenti al corpo nero!




"Ninna nanna, ninna oh
questo bimbo a chi lo do?
Lo darò alla Befana
Che lo tiene una settimana
Lo darò all'Uomo Nero
Che lo tiene un anno intero
Lo darò all'Uomo Bianco
Che lo tiene finché è stanco
Lo darò al Saggio Folletto
Che lo renda Uomo perfetto!”em>

Questa era la filastrocca che mi raccontava sempre mia nonna da bambino prima di addormentarmi =) Filastrocca che affonda le sue radici nel folklore popolare e nelle sue presenza fantastiche e accenna anche all’uomo nero, personaggio un po’ fuori moda: abbiamo ben altri mostri che spopolano e popolano la televisione, lo spettacolo, la politica senza bisogno di andare a scomodare questa povera creaturina…Una ben più misteriosa presenza si aggirava nella scienza del primo novecento, lasciando di stucco miriadi di cervelli.. il Corpo Nero! Il corpo nero è un concetto teorico che vede un sistema ideale assorbire tutte le radiazioni che lo colpiscono ed emettere energia con una lunghezza d’onda inversamente proporzionale alla temperatura. Detto in parole povere: “un corpo incandescente”. Provate a immaginare una sbarra di metallo, scaldandola vediamo la sbarra assumere colorazioni diverse: prima rosso opaco, poi rosso splendente, infine bianco. Ed è proprio in questo momento che si verifica la “catastrofe ultravioletta”, nel graduale spostamento dello spettro della radiazione elettromagnetica verso i raggi ultravioletti… STOP! Le leggi della fisica classica non funzionano più! Improvvisamente lunghezza d’onda e temperatura non sono più inversamente proporzionali! Come lo conciliamo con la teoria classica? Ad affrontare il corpo nero non poteva che essere un tedesco doc, baffuto e uomo tutto d’un pezzo, uno scienziato definito nelle cronache del tempo “integerrimo” e a cui certo non andava giù questa eccezione: diventò un “rivoluzionario contro voglia” come afferma la celebre definizione di Emilio Segrè. Stiamo parlando di Max Planck. Fu una lotta senza esclusione di colpa- i conti non quadravano mai- che terminò nell’anno 1900, nello stesso anno in cui un altro mitteleuropeo, Sigmund Freud, pubblicando l’interpretazione dei Sogni sconvolgeva l’Europa, Planck introdusse il “Quanto!”. L’ipotesi di Planck afferma che la radiazione elettromagnetica emessa dal corpo nero fosse causata dal movimento degli atomi che definì “oscillatori”: ognuno di questi oscillatori è dotato di una sequenza fondamentale che può assumere solo determinati e discreti valori di energia secondo una costante di proporzionalità detta di Planck in suo onore. Ebbene, introducendo questa ipotesi di energia quantizzata a “pacchetti”possiamo dedurre che uno spettro di luce è emesso con un massimo di intensità a una certa lunghezza d’onda e non necessariamente l’intensità deve diventare elevata avvicinandosi alla soglia degli ultravioletti, dopo un determinato valore “maximum” dunque lunghezza d’onda e intensità potrebbero benissimo diminuire ambedue. Quindi Planck fu il “papà” del quanto. Planck scrive:” Introdurre il quanto fu un atto di disperazione. Avevo già lottato per sei anni con il problema del corpo nero. Sapevo che il problema era fondamentale e ne conoscevo la legge; una spiegazione teorica doveva trovarsi a qualunque costo... I miei vani tentativi di riconciliare in qualche modo il quanto elementare con la teoria classica continuarono per molti anni e mi costarono grandi sforzi, fu quasi una tragedia personale ma animata dalla ricerca implacabile della Verità”. Come dice l’attuale pubblicità di Bosch elettrodomestici:” era tedesco!” :-D







A questo punto una qualunque persona (se non ha smesso di leggere prima perché l’argomento l’annoiava) mi fermerebbe dicendo:” Scusa, ma a me che ne frega della radiazione di questo corpo nero? Non mi cambia la vita! Ecchilevviva, Planck poteva intrattenersi con qualche bella berlinese e qualche birra invece di pensare a questa “tragedia personale” del corpo nero? ” Al che io risponderei:” Eh, no, mio caro! Ti stai sbagliando! Questa scoperta cambia profondamente la tua vita e ti porge delle domande fondamentali!”
• Parliamo un attimo delle implicazioni filosofiche sottese alla meccanica quantistica… Questa lotta di Planck fu solo il primo gradino di una rivoluzione scientifica che prese il nome di meccanica quantistica (e vista la lunghezza vi racconterò la prossima volta, puntata per puntata, possiamo fare la soap opera “Quantum” se vi garba). Vi dico soltanto che uno dei cardini della meccanica quantistica è il principio di indeterminazione di Heisemberg il quale afferma l’impossibilità di determinare contemporaneamente e logicamente la posizione e la quantità di moto di una singola particella. Voi capite.. crollano i cardini del pensiero occidentale.. il principio di Causalità:” lo stato presente dell'universo come effetto del suo stato anteriore e come causa del suo stato futuro”. Noi siamo abituati a pensare in questo modo.. ci è naturale.. eppure potrebbe essere sbagliato! E se il concetto di causalità e il rapporto causa-effetto fosse solo una convenzione umana che non avesse vero luogo di esistere? Sarebbe ammettere che tutto sia nelle mani del caso, anzi del caos. Non solo: la scuola di Copenaghen partendo da questo principio afferma che in realtà non solo non possiamo conoscere il mondo, ma nemmeno esso esiste, e possiamo classificarlo esclusivamente per «fenomeni», cioè l'insieme delle cose e dei procedimenti con i quali osserviamo. Dunque il mondo è “a nostra volontà e rappresentazione”, quindi non esiste. Planck si oppose duramente a questa interpretazione tacciandola come “«un caso particolare del profondo generale pessimismo e relativismo culturale che offusca questi tempi». Planck affermò che sicuramente c'è un fattore squisitamente personale all'origine di ogni impresa conoscitiva: che non diventa tuttavia soggettivismo perché spinge lo scienziato a ricercare regolanti e invarianti nelle varietà del reale. Certo, l’approccio della persona è fondamentale nel processo conoscitivo della realtà, la conoscenza è un avvenimento che ti tocca profondamente e non coinvolge solamente i tuoi neuroni e la corrente di ioni che possono ricevere: la Persona è coinvolta profondamente in questa dinamica. Ma se neghiamo l’esistenza e la sussistenza del reale, allora non hanno consistenza nemmeno il libro che stiamo leggendo o la ragazza che ci piace. Dobbiamo postulare che la “datità” -come direbbe il grande Edmund Husserl- esista davvero per affermare conseguentemente di poterla ben percepire: la datità, “la realtà che si dà, che si dona” e che entra in relazione con il Valore assoluto della centralità della Personacon il suo gradiente di libertà che viene a costituirsi come centro di un mondo circostante ed entra in relazione conoscitiva con la realtà. Conoscere è…. Bellissimo!


Mamma mia.. un argomento bello tosto, pesante, ma….”quando il gioco si fa duro i duri iniziano a giocare, care mie lettrici! Per favore, ditemi che non vi ho annoiato, ho cercato di divertirvi con un pizzico di ironia =) ”

La prossima volta parleremo di gatti! Più precisamente del gatto di Schroedinger ! Alla prossima! :DDD
Vostro Jakob Panzeri






1 commento:

  1. Grande!bell'articolo come ti ho già detto e bell'argomento che offre numerosi spunti di riflessione! :)

    ps: arrggh!non hai cambiato Heisemberg! :P

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