venerdì 10 dicembre 2010

QuantoNatale

Una volta si credeva che lo stato fisico di un oggetto fosse definito: per esempio, un oggetto può essere in moto, e seguire una delle numerose leggi del moto, oppure essere in stato di quiete. Newton docet.

Un bel giorno un tale di nome Schröedinger si inventa una nuova equazione per descrivere lo stato di un oggetto, o della materia se preferite. In questa equazione non entra la posizione dell'oggetto, o la sua velocità, come indicatore del suo stato, ma nasce una nuova grandezza chiamata funzione d'onda; questa cosa non è la posizione, non è la velocità, non ha unità di misura, ma risolve l'equazione e quindi ci piace.

Schröedinger ha scritto l'equazione con tutta la sua buona volontà, ma a dare un'interpretazione di cosa sia questa funzione d'onda ci ha pensato Born: la funzione d'onda non è la posizione, o la velocità, ma è la probabilità che l'oggetto sia in quella posizione o abbia quella velocità.

Pensiero stupendo. Non esiste più fermo e in moto, esiste "probabilmente fermo" e "probabilmente in moto". Non esistono più solo il VERO e il FALSO, ma nasce un nuovo significato logico, che potrebbe essere scritto come SIA VERO CHE FALSO, o più semplicemente PROBABILE.

Naturalmente questa interpretazione sembra illogica, macroscopicamente noi vediamo solo un vero e un falso, moto o quiete. E' qui che sta il trucco: finchè noi non vediamo o, più scientificamente, fintanto che non compiamo una misura, la materia se ne frega della nostra presenza e sta in uno stato qualunque, che noi non possiamo conoscere, quindi è "tutti gli stati possibili". In altre parole, la funzione d'onda può essere una funzione qualsiasi, in soldoni può assumere un comportamento qualsiasi.

Dal momento che sbirciamo di nascosto per conoscere lo stato della materia, la funzione d'onda collassa (sì, a volte la fisica nei termini è un po' drastica) in uno stato solo. Ecco che ritroviamo il vero e il falso che amiamo tanto. Una volta che la funzione d'onda di un oggetto collassa, essa assume i valori di una sola funzione, di una sola legge. Se mi giro, la funzione d'onda non torna ad essere indefinita, l'oggetto continuerà a seguire una tale legge perchè ho compiuto la prima osservazione e la funzione d'onda è collassata.

Un regalo bell'impacchettato sotto l'albero può essere tutti i regali possibili. Beh, magari non un automobile se è grosso come una scatola da scarpe, ma può essere un numero abbastanza grande di regali da essere inimmaginabile. Quando lo apriremo, la funzione d'onda collasserà nell'oggetto che qualcun'altro ha scelto per noi; ma anche quando è ancora incartato, anzi soprattutto quando è ancora chiuso, quel regalo è bellissimo.

2 commenti:

  1. Schröedinger, quello che aveva un gatto probabilmente vivo e anche un po' probabilmente morto?

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  2. Elokia: proprio lui...cioè, non aveva un gatto. Io ho impostato l'esempio con il regalo di Natale, Schroedinger ha detto che se ci fosse una stanza con dentro un gatto ed un dispositivo che rilascia veleno, non potremmo sapere se il gatto è vivo o morto senza aprire la porta della stanza: quindi il gatto sarebbe sia morto che vivo. Io, pur non possedendo gatti, preferisco rendere il concetto con altri esempi :P

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