{"id":1926,"date":"-0001-11-30T00:00:00","date_gmt":"-0001-11-29T23:10:04","guid":{"rendered":""},"modified":"-0001-11-30T00:00:00","modified_gmt":"-0001-11-29T22:00:00","slug":"1926","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.vialattea.net\/content\/1926\/","title":{"rendered":"Che cos’\u00e8 la meccanica quantistica e su che cosa si basa?"},"content":{"rendered":"
Attualmente non esiste una descrizione teorica generale<\/i> che
\ndescriva tutti i fenomeni della fisica. Esistono molte teorie diverse che
\nriescono a spiegare in maniera soddisfacente un settore particolare. Ogni
\nteoria ha quindi una validit\u00e0 limitata. La teoria elaborata da Galileo
\ne Newton nel XVII secolo, oggi conosciuta come meccanica classica<\/b>,
\n\u00e8 sempre riuscita a spiegare in maniera soddisfacente ci\u00f2
\nche si riusciva ad osservare; questo giustifica l’importanza e la durata
\ndi questa teoria. Grazie allo sviluppo delle tecniche di osservazione,
\nil limite di ci\u00f2 che era possibile osservare \u00e8 andato continuamente
\nspostandosi (microscopi, telescopi, ecc…). Questo ha chiaramente modificato
\nil nostro modello della natura, dai sistemi macroscopici, a quelli microscopici.
\nBasti pensare a tutte le rivoluzioni del modello dell’universo ottenute
\nsempre da osservazioni pi\u00f9 attente e accurate (telescopi, osservatori,
\necc.), oppure l’incredibile evoluzione portata dalla scoperta del microscopio:
\npensiamo come sarebbe la nostra concezione del mondo se nessuno lo avesse
\nancora scoperto . Grazie a tutti questi apparati di osservazione fu possibile
\ndelineare i limiti di validit\u00e0 della teoria classica . Studiando
\ne sperimentando, ci si rese conto che la teoria classica era incapace di
\ndescrivere fenomeni con velocit\u00e0 molto elevate (vicine alla velocit\u00e0
\ndella luce nel vuoto), oltre alle quali deve essere utilizzata la teoria
\ndella relativit\u00e0 ristretta;<\/b> e le dimensioni molto piccole,
\noltre alle quali deve essere utilizzata la teoria quantistica.<\/b> La
\nmeccanica quantistica \u00e8 nata dalla crisi della fisica classica,
\nin quanto quest’ultima era incapace di dare delle risposte plausibili ai
\nnuovi fenomeni che si andavano ad osservare nel mondo atomico e subatomico.
\nGrazie alle nuove tecnologie l’uomo ha dovuto confrontarsi con nuovi oggetti,
\nnuovi fenomeni, nuove realt\u00e0, coscente del patrimonio culturale
\nfin oggi acquisito; ha cercato delle spiegazioni alle nuove osservazioni
\ncon i suoi metodi, ma ben presto si rese conto che questi dovevano essere
\npotenziati, perch\u00e8 incapaci di descrivere ci\u00f2 che vedeva.
\nLa nascita della meccanica quantistica \u00e8 una delle pi\u00f9 grandi
\nevoluzioni scientifiche del genere umano. In definitiva, per porre una
\ndefinizione semplice possiamo affermare che: la meccanica quantistica non
\n\u00e8 altro che una parte della meccanica che studia i sistemi atomici
\ne subatomici. La nascita della teoria quantistica la possiamo attribuire
\nalla scoperta dei quanti<\/i> (1900). Ed \u00e8 di particolare importanza
\nil problema a cui i fisici lavoravano, “il corpo nero”. Il problema dei
\ncorpo nero, se trattato con teorie classiche, porta a risultati assurdi.
\nMolti fisici cercarono di mettere a punto delle equazioni matematiche per
\ndescrivere il fenomeno, finch\u00e9 un fisico tedesco Max Karl Ernst
\nLudwig Planck <\/b>(1858-1947) vi riusc\u00ec; e lo fece ipotizzando l’esistenza
\ndei quanti <\/i>(quantit\u00e0 discrete di energia o pacchetti di energia).
\nIn questo modo Planck dimostr\u00f2 che gli scambi di energia avvengono
\nin modo discreto e non come si \u00e8 sempre creduto nel “flusso” continuo
\ndi energia. Planck ricevette il premio nobel per la fisica nel 1918. Questa
\nscoperta apr\u00ec un nuovo mondo di investigazioni scientifiche di successo.
\nMa la prima descrizione quantistica vera e propria fu la meccanica ondulatoria
\ndell’austriaco
\nE. Schroedinger<\/b> (1887-1961) che utilizz\u00f2 metodi
\nmatematici tradizionali impiegati in ottica e in meccanica razionale. La
\ntrattazione matematica odierna \u00e8 quella elaborata dal tedesco W.
\nHeisenberg <\/b>(1901-1976), che partendo da un punto di vista completamente
\ndiverso, secondo cui la descrizione della natura a livello dei suoi costituenti
\nultimi non pu\u00f2 essere effettuata dai concetti propri del mondo macroscopico,
\nma solo con formule matematiche in grado di prevedere il comportamento.
\nLa teoria di Heisenberg e quella di Schroedinger sono equivalenti.\u00a0\n<\/div>\n\n

I principi fondamentali della meccanica quantistica sono:<\/p>\n

1)Ipotesi di De Broglie<\/b> Dualismo onda-corpuscolo<\/font>
\n
Ad ogni particella elementare \u00e8 associata un’onda,cio\u00e8
\nla particella \u00e8 contemporaneamente un’ onda e un corpuscolo.<\/i>
\n
\u00a0\n<\/p>\n

2)Principio di complementarit\u00e0<\/i><\/b>
\n
E’ impossibile osservare comtemporaneamente i comportamenti ondulatori
\ne corpuscolari della particella.<\/i>
\n
\u00a0\n<\/p>\n

3)Le matrici di Heisenberg non commutano<\/i><\/b>
\n
<\/i><\/p>\n

Una grandezza fisica \u00e8 rappresentata da una matrice. Il prodotto
\ndelle matrici dipende dal loro ordine (A*B e diverso da B*A). Questo implica
\nche il risultato di due o pi\u00f9 misure effettuate su una particella
\n\u00e8 in funzione dell’ordine con il quale vengono effettuate.<\/i>
\n<\/p>\n

\u00a0\n<\/div>\n\n

4)Principio di indeterminazione di Heisenberg<\/i><\/b>
\n
E’ impossibile misurare contemporaneamente la velocit\u00e0 e
\nla posizione di una particella, perch\u00e9 nel momento in cui misuro
\nla velocit\u00e0, modifico la posizione della particella, e nel momento
\nin cui ne misuro la posizione, ne modifico la velocit\u00e0.<\/i>\u00a0<\/p>\n

5)Principio di corrispondenza<\/i><\/b>
\n
Quando il numero delle particelle supera un certo valore, i risultati
\ndella meccanica quantistica, coincidono con quelli della meccanica razionale.\u00a0<\/i>\n<\/p>\n

Dal principio di indeterminazione di Heisenberg e dall’interpretazione
\nprobabilistica di Born deriva la fondamentale caratteristica della meccanica
\nquantistica, di essere una teoria statistica, cio\u00e8 di poter prevedere
\nla probabilit\u00e0 che un evento accada.<\/i><\/b><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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