Cos'è la meccanica quantistica? Le basi per conoscere questo aspetto della fisica
Nel corso del XX secolo, la fisica ha fatto diversi passi in avanti. Il campo di studi si è evoluto in modo tale da costringere alla creazione di ulteriori branche. Tra queste la meccanica quantistica è uno dei settori più importanti, divenendo, a metà del '900, l'elemento che fece da spartiacque tra la fisica classica e la fisica moderna.
Ma cos’è di preciso la meccanica quantistica? Quando si tratta di discutere teorie e ipotesi in campo atomico, le leggi della meccanica classica smettono di essere utili. Le interazioni tra particelle, i loro movimenti, le velocità e tanto altro ancora non potevano essere descritte più con le vecchie formule matematiche che erano state un tempo il pilastro della fisica e dello studio della natura. Un corpo normale studiato dalla fisica classica esiste in un punto preciso in un momento preciso. Ciò non vale per le particelle atomiche e subatomiche che hanno una certa possibilità di trovarsi in un punto A, una certa possibilità di trovarsi in un punto B e così via.
Questa situazione è diventata nota grazie all'esempio del paradosso del gatto di Schrodinger, un nome legato a doppio filo con la fisica quantistica. Erwin Schrodinger fu uno degli autori di questo famoso esperimento che tentò di descrivere semplicemente la meccanica quantistica e il suo funzionamento. Inserendo un gatto in una scatola sigillata e con una fialetta di veleno che potrebbe o non potrebbe rompersi, si può considerare il gatto sia vivo che morto. Il gatto di Schrodinger è un tentativo di paragonare lo stato duale di una particella quantica che non è descrivibile fino all’osservazione della stessa. Il risultato di questa ipotesi portò, all’epoca, a descrivere la meccanica quantistica come un campo ancora incompleto e che non può essere sviluppato tramite l’esperienza quotidiana.
Col tempo, grazie al contributo di Einstein, Podolsky e Rosen, si scoprì che due particelle quantistiche possono essere predisposte in coppia e saranno sempre connesse, conoscendo la posizione e lo stato dell’altra. Fu così supposto che, studiando una sola di quelle particelle, fosse possibile determinare l’altra. Schrodinger nominò questo fenomeno “entanglement quantistico”. Quest’ultimo è alla base di molte ricerche e costituisce le fondamenta di settori come l’informatica quantistica.
La meccanica quantistica rimane un campo in continua evoluzione e studio, con migliaia di fisici teorici in tutto il mondo che cercano risposte e soluzioni ad alcuni dei quesiti più impellenti, alla ricerca della chiave di volta per la Teoria del Tutto.
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