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[libro] La fisica dei perplessi

mercoledì 30 settembre 2020

Autore: Jim Al-Khalili
Titolo: La fisica dei perplessi – L’incredibile mondo dei quanti (Quantum. A Guide for the Perplexed)
Editore: Bollati Boringhieri
Altro: ISBN: 9788833933801; p. 275; 14.00€; genere: saggistica, fisica; I ed. originale 2003; I ed. italiana 2014; questa edizione: gennaio 2020; traduzione di Laura Servidei

Voto: 7/10

Nonostante la mia laurea in Fisica – molte delle cose che sono scritte qui dovrei averle già viste, ma sono passati più di 20 anni dalla fine dei miei studi e il mio esame di fisica teoria è fra quelli con il voto più basso – alcuni paragrafi e alcuni capitoli mi sono rimasti abbastanza nebulosi. Ma sono certo che non è colpa dell’autore, che con grande coraggio e pazienza prova a farci capire qualcosa.

La fisica quantistica è quanto di meno intuitivo l’uomo stia esplorando e il suo studio necessita di un livello di astrazione notevole e quindi l’uso di una matematica molto avanzata. (E qui saluto anche il mio esame di Metodi matematici per la fisica, che ho passato ancora non so come e anche con un bel voto. Un mistero… quantistico.) In alcuni punti essere più chiari significherebbe tirare fuori questa matematica e in questo modo si perderebbero tutti i lettori, esclusi i laureandi in fisica, forse.

Provo a darvi un’idea di che mondo assurdo è l’infinitamente piccolo: se voi mettete una pallina da golf in una stanza, per sapere la sua posizione dentro la stanza vi bastano 3 numeri. L’altezza da terra e le distanze da due pareti ortogonali fra loro. Se ci mettete un elettrone, per fare la stessa cosa avrete bisogno di una funzione d’onda, la famigerata psi, un simpatico oggetto matematico. Ma ancora non sapreste nulla sulla posizione del vostro elettrone. Dovrete farci un po’ di conti su questa funzione d’onda. (Se non ricordo male dovreste calcolare il modulo. [edit] No, ho controllato, è ancora più complicato, lasciamo perdere.) E poi avreste la posizione del vostro elettrone nella stanza? No. Avreste, in ogni punto, la probabilità di trovarlo. Sì, la probabilità, non la certezza. E questa cosa non è eliminabile. Se pensate che questa cosa sia assurda, poi le cose si complicano rapidamente e diventano sempre più assurde, fino ad arrivare al vostro elettrone che esce magicamente dalla stanza in cui l’avevate messo, passando letteralmente attraverso le pareti come un fantasma qualsiasi.

Nonostante questo, la fisica dei quanti non è rimasta nei laboratori e nelle carte dei fisici. Molta elettronica di consumo e molti strumenti medicali, come la risonanza magnetica nucleare o la tomografia a emissione di positroni, usano le magiche proprietà di questo strano mondo per divertirci e salvarci la vita. In poco più di 100 anni la fisica quantistica ha aperto numerose porte a nuovi campi di studio e usi pratici, cosa assolutamente impensabile all’inizio del ‘900.

Buoni i capitoli sull’esperimento della doppia fenditura e la spiegazione del cosiddetto paradosso del gatto di Schrödinger; ottima l’idea di dare una visione storica della materia, che non tutti gli studiosi sono sempre stati d’accordo fra di loro e molti che hanno dato contributi importanti alla materia neanche credevano che la teoria avrebbe avuto così tanta fortuna. (Ciao Einstein.)

Il capitolo sulle varie interpretazioni della teoria dei quanti apre scenari filosofici ai limiti del teologico e Al-Khalili prova a darci una panoramica anche su questo aspetto.

Il capitolo sui computer quantistici è ormai superato, che di progressi dal 2003 ne sono stati fatti parecchi e gli sviluppi sono abbondantemente foraggiati dall’industria. Per ora siamo ancora nel campo sperimentale, ma un computer quantistico per uso industriale sarebbe come passare dal pallottoliere a un qualsiasi super computer in uso oggi. Questo per darvi un’idea del futuro che ci aspetta.

Non mi resta che augurarvi buona lettura, ma non sperate di essere meno perplessi a fine libro. E se non capite qualcosa, lasciate perdere e andate avanti.